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磷酸鐵鋰（LFP）

返回列表 來源：發布日期： 2022-12-30 訪問量：

　　物料介紹

　　磷酸鐵鋰是一種鋰離子電池電極材料，化學式為LiFePO4，主要用于各種鋰離子電池。自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A為堿金屬，M為CoFe兩者之組合：LiFeCoPO4)的橄欖石結構的鋰電池正極材料之后， 1997年美國德克薩斯州立大學John. B. Goodenough等研究群，也接著報導了LiFePO4的可逆性地遷入脫出鋰的特性。

　　美國與日本不約而同地發表橄欖石結構(LiMPO4), 使得該材料受到了極大的重視，并引起廣泛的研究和迅速的發展。與傳統的鋰離子二次電池正極材料，尖晶石結構的LiMn2O4和層狀結構的LiCoO2相比，LiMPO4的原物料來源廣泛、價格低廉且無環境污染。

　　產業技術

　　各國都把電池產業擺在國家發展戰略的重要位置，配套資金和各種政策面支持的力度很大，電動汽車用鋰離子動力電池已成為市場和研發的熱點。研究的主要正極材料包括錳酸鋰（LMO）、磷酸鐵鋰（LFP）、鎳鈷錳（NCM）。

　　磷酸鐵鋰電池是一種推廣價值極高的新型鋰電池，是電池產業未來發展的核心產品之一。相比其他動力電池有無可比擬的優勢。磷酸鐵鋰產品正處于產業的萌芽階段，產品未來市場巨大，作為一個新興的、具有戰略投資價值的產業，值得產業資本或風險資本去關注和投資。

　　物料用途

　　主要用于制造手機和筆記本電腦及其它便攜式電子設備的鋰離子電池作正極材料。

　　鋰離子電池作正極材料:涂碳鋁箔在鋰電池應用中的優勢

　　1.抑制電池極化，減少熱效應，提高倍率性能；

　　2.降低電池內阻，并明顯降低了循環過程的動態內阻增幅；

　　3.提高一致性，增加電池的循環壽命；

　　4.提高活性物質與集流體的粘附力，降低極片制造成本；

　　5.保護集流體不被電解液腐蝕；

　　6.改善磷酸鐵鋰、鈦酸鋰材料的加工性能。

　　導電涂層

　　利用功能涂層對電池導電基材進行表面處理是一項突破性的技術創新，覆碳鋁箔/銅箔就是將分散好的納米導電石墨和碳包覆粒，均勻、細膩地涂覆在鋁箔/銅箔上。它能提供極佳的靜態導電性能，收集活性物質的微電流，從而可以大幅度降低正/負極材料和集流之間的接觸電阻，并能提高兩者之間的附著能力，可減少粘結劑的使用量，進而使電池的整體性能產生顯著的提升。

　　涂層分水性（水劑體系）和油性（有機溶劑體系）兩種類型。

　　涂碳鋁箔/銅箔的性能優勢

　　1.顯著提高電池組使用一致性，大幅降低電池組成本。如：

　　明顯降低電芯動態內阻增幅 ;

　　提高電池組的壓差一致性 ;

　　延長電池組壽命 ;

　　大幅降低電池組成本。

　　2.提高活性材料和集流體的粘接附著力，降低極片制造成本。如：

　　· 改善使用水性體系的正極材料和集電極的附著力；

　　· 改善納米級或亞微米級的正極材料和集電極的附著力；

　　· 改善鈦酸鋰或其他高容量負極材料和集電極的附著力；

　　·提高極片制成合格率,降低極片制造成本。

　　使用涂碳鋁箔后極片粘附力由原來10gf提高到60gf（用3M膠帶或百格刀法），粘附力顯著提高。

　　3.減小極化，提高倍率和克容量，提升電池性能。如：

　　· 部分降低活性材料中粘接劑的比例，提高克容量；

　　· 改善活性物質和集流體之間的電接觸；

　　· 減少極化，提高功率性能。

　　其中C-AL為涂碳鋁箔，E-AL為蝕刻鋁箔，U-AL為光鋁箔

　　4.保護集流體，延長電池使用壽命。如：

　　· 防止集流極腐蝕、氧化；

　　· 提高集流極表面張力，增強集流極的易涂覆性能；

　　· 可替代成本較高的蝕刻箔或用薄的箔材替代原有的標準箔材。

　　材料缺點

　　1、導電性差。這個問題是其最關鍵的問題。磷酸鐵鋰之所以這么晚還沒有大范圍的應用，這是一個主要的問題。但是，這個問題已經可以得到的解決：就是添加C或其它導電劑。實驗室報道可以達到160mAh/g以上的比容量。我們公司生產的磷酸鐵鋰材料在生產過程中已經添加了導電劑，不需要制作電池時添加。實際上材料應該為：LiFePO4/C，這樣一個復合材料。

　　2、振實密度較低。一般只能達到1.3-1.5g/ml，低的振實密度可以說是磷酸鐵鋰的最大缺點。這一缺點決定了它在小型電池如手機電池等沒有優勢。即使它的成本低，安全性能好，穩定性好，循環次數高，但如果體積太大，也只能小量的取代鈷酸鋰。這一缺點在動力電池方面不會突出。因此，磷酸鐵鋰主要是用來制作動力電池。

　　磷酸鐵鋰產業技術與產品現狀分析

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