磷酸铁锂电池正极材料性能改进的方法是什么陶瓷过滤
时间：2022-10-09 22:04:16 来源：威信机械网 浏览量：0
由于磷酸铁锂正极材料本身较差的导电率和较低的锂离子扩散系数，国内外研究者在这些方面进行了大量的研究，也取得了一些很好的效果。其改性研究重要在3个方面:掺杂法、包覆法和材料纳米化。
①掺杂法
掺杂法重要是指在磷酸铁锂晶格中的阳离子位置掺杂一些导电性好的金属离子，改变晶粒的大小，造成材料的晶格缺陷，从而提高晶粒内电子的导电率以及锂离子的扩散速率，进而达到提高磷酸铁锂离子电池材料性能的目的。目前，掺杂的金属离子重要有Ti4＋、CO2＋、Zn2＋、Mn2＋、La2＋、V3＋、Mg2＋。
②包覆法
充电温度：-20~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃支持最大放电倍率：3C
-40℃ 3C放电容量保持率≥70%
在LiFePO4材料表面包覆碳是提高电子电导率的一种有效方法，碳可以起到以下几个方面的用途：①抑制LiFePO4晶粒的长大，增大比表面积;②增强粒子间和表面电子的导电率，减少电池极化的发生;③起到还原剂的用途，防止Fe的生成，提高产品纯度;④充当成核剂，减小产物的粒径；⑤吸附并保持电解液的稳定。
③材料纳米化
相较在导电性方面的限制，锂离子在磷酸铁锂离子电池材料中的扩散是电池放电的最重要也是决定性的控制步骤。由于LiFePO4的橄榄石结构，决定了锂离子的扩散通道是一维的，因此可以减小颗粒的粒径来缩短锂离子扩散路径，从而达到改善锂离子扩散速率的问题。
采用离子掺杂、包覆、材料纳米化3种改性方法对磷酸铁锂离子电池正极材料在电导率低、锂离子扩散速率慢、低温放电性能差等方面的不足有很大的改进。因此，通过以上方法来全面提高磷酸铁锂的综合性能仍然是当前和今后该领域研究和应用的重要发展方向之一。
磷酸铁锂离子电池正极材料的性能
充电温度：0~45℃
放电温度：-40~+55℃
比能量：240Wh/kg
-40℃放电容量保持率：0.5C放电容量≥60%
