• 在磷酸鐵鋰正極材料中的應用

    近年來,中國鋰電池產量已大幅提升,截止2009年底,鋰離子電池索計產量高達18.75億只。鋰電池正極材料也已經從單一的鈷酸鋰材料、發展到鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、磷酸鐵鋰等材料齊頭并進的階段。在鋰電池市場增長的拉動下,鋰電池材料整體市場呈上升趨勢,鋰電正極材料研究方面所取得的進展表明其市場前景廣闊。


    磷酸鐵鋰是引發鋰電革命行業的一種新材料,是鋰電池行業發展的前沿。磷酸鐵鋰電池由于其自身的優勢被廣泛應用于混合動力汽車、電動工具、電動白行車、電動助力車、發電儲能裝置等各個領域?;旌蟿恿ζ?HEV)是未來數年內新能源汽車的主要發展方向。隨著混合動力汽車產量的不斷增加,混合動力汽車占有率的提升,磷酸鐵鋰電池市場規模將快速增長。磷酸鐵鋰--新型鋰離子電池正極材料。


    鋰離子電池的性能主要取決于正負極材料,磷酸鐵鋰作為新興的鋰離子電池正極材料,其安全性能與循環壽命較其它正極材料具有明顯優勢,這些也正是動力電池重要的技術指標。磷酸鐵鋰具有無毒、無害、安全性好、壽命長等優點,已經成為新一代鋰離子電池理想的正極材料之一。


    鋰電池主要由正極材料、負極材料、電解液和隔膜組成。正極材料的成本和性能制約著鋰離子電池的發展。因此,正極材料的研發是推動鋰離子電池技術更新的關鍵。目前,國內正極材料主要有鈷酸鋰、鎳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料。磷酸鐵鋰具有安全性好、循環壽命長、熱穩定性好、原料來源廣、價格低的優點,但其壓實密度低,低溫電導率差。


    簡單的制備磷酸亞鐵鋰的過程/c陰極材料:添加LiOH和FePO4球磨罐,加入純凈水,添加一定量的碳源球磨后,取出球狀石墨鑄鐵的泥漿3h后,把它放到了噴霧干燥的噴霧干燥器。噴霧干燥應在一定的進出口溫度下進行(進口溫度200-250℃,出口溫度< 100℃)。物料干燥后放入氣氛爐低溫煅燒2h,再高溫煅燒6h,得到lifepo4/c正極材料。


    實驗結果表明,噴霧干燥工藝使前驅體材料燒結前具有良好的球度,顆粒尺寸為20-20 μ m。在噴霧干燥條件下,材料的化學成分相對均勻。在煅燒過程中,球形顆粒之間沒有固相變化,lifepo4/c的晶粒產量僅限于一個球形顆粒。因此,lifepo4/c晶粒較小,晶粒細小有利于lifepo4/c的電學性能。


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    磷酸鐵鋰的主要應用領域:

    (1)儲能設備:基于太陽能、風能、地熱、海洋能發電系統之儲能設備;電網調峰;不斷電系統UPS;配合太陽能電池使用作為儲能設備;家庭照明等。

    (2)電動工具類 高功率電動工具(無線);電錘、電鉆、除草機等。

    (3)輕型電動車輛 電動機車,電動自行車,休閑車,高爾夫球車,電動推高機,清潔車;混合動力汽車(HEV),近期2-3年的目標,叉車、鏟車等動力電源。

    (4)小型設備醫療設備:電動輪椅車,電動代步車;玩具(遙控電動飛機,車,船)。

    (5)其它小型電器,礦燈。

    (6)啟動電源:汽車、摩托車、拖拉機、柴油機,鐵路內燃機車、電力機車、客車起動電源;

    (7)固定型電源:用于通訊、移動基站、電信、鐵路運輸、電力、金融、發電廠、計算機系統作為保護、自動控制的備用電源。


    鋰離子電池技術已不是一個單純一項產業技術,它相關信息產業的發展,更是新能源產業發展的基礎技術之一,并成為現代和未來軍事裝備不可缺少的重要“糧食”之一。相信在不就的將來,磷酸鐵鋰電池將取代鉛酸電池一統動力電池天下局面,且用途將更加廣泛!


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