简介磷酸铁锂离子电池正极材料的优缺点以及基本要求

磷酸铁锂离子电池正极材料的优点

1.高能量密度：其理论比容量为170mAh/g，产品实际比容量可超过140mAh/g(0.2C,25°C);

2.安全无污染：是目前最安全的锂离子电池正极材料;不含任何对人体有害的重金属元素;符合欧洲RoHS规定，为绝对的绿色环保电池证;

3.寿命长：在100%DOD条件下，可以充放电2000次以上;磷酸铁锂离子电池的使用寿命与其使用温度息息相关，使用温度过低或者过高在其充放电过程及使用过程均出现极大不良隐患;

4.充电性能：磷酸铁锂正极材料的锂离子电池，可以使用大倍率充电，最快可在1小时内将电池充满;

5.重量轻:同等规格容量的磷酸铁锂离子电池的体积是铅酸电池体积的2/3，重量是铅酸电池的1/3。

磷酸铁锂离子电池作为锂离子电池正极材料，是目前最安全的锂离子电池正极材料，虽然振实密度低、电压平台低，但由于正极材料安全稳定，使其在挤压、过充、短路等滥用条件下依然安全，由于其安全稳定性，磷酸铁锂离子电池已经成为锂离子动力锂电池的重要发展方向。

磷酸铁锂离子电池正极材料的缺点

1.导电性差。这个问题是其最关键的问题。磷酸铁锂离子电池之所以还没有大范围的应用，这是一个重要的问题。但是，这个问题目前已经可以得到完美的解决：就是添加C或其它导电剂。实验室报道可以达到160mAh/g以上的比容量。

2.振实密度较低。一般只能达到1.3-1.5g/ml，低的振实密度可以说是磷酸铁锂离子电池的最大缺点。这一缺点决定了它在小型电池如手机电池等没有优势。即使它的成本低，安全性能好，稳定性好，循环次数高，但假如体积太大，也只能小量的取代钴酸锂。这一缺点在动力锂电池方面不会突出。因此，磷酸铁锂重要是用来制作动力锂电池。

磷酸铁锂离子电池正极材料的基本要求

第二，材料含锂量高且锂离子嵌入脱嵌可逆。这是高容量的前提。有些正极材料，理论容量很高，但是有一半的锂离子，第一次嵌入以后就失去了活性。这样的材料，是无法投入商用的。

第三，锂离子扩散系数大，锂离子在材料内部的移动更迅速，嵌入和脱嵌的能力强。是影响电芯内阻的因素，也是影响功率特性的因素。

第四，材料比表面积大，有大量的嵌锂位置。表面积大，磷酸铁锂离子电池的嵌入通道相对较短，则嵌入和脱嵌更容易。通道浅的同时，嵌锂位置还要充足。

第五，与锂离子电池电解液的相容性和热稳定性好，这点是出于安全性考虑。正极材料与电解液不容易发生反应，以及在较高温度下依然结构稳定并且仍然不易与电解液反应。这样的材质，不会为电芯额外的热积累供应热量，可以减少电芯进入自生热阶段的概率。

第六，材料易得，且加工性能好。成本低，材料容易加工成电极，且电极结构稳定，是材料得到推广应用的有利条件。