磷酸铁锂离子电池的缺点及弥补方法

磷酸铁锂离子电池的缺点

1.导电性和穷人:目前在实际生产过程中通过添加有机碳源前体和高金属离子掺杂的方法来提高材料的导电性(A123、烟台卓是使用这种方法),研究表明,磷酸亚铁锂的导电性新增7个数量级,磷酸亚铁锂的土壤的电导率性质和钻酸锂。

2.锂离子扩散速率慢。目前的解决方法包括纳滤LiFePO颗粒以减小锂离子在颗粒中的扩散距离，掺杂以改善锂离子的扩散通道，这些方法似乎并不有效。纳米硅化的研究已有很多，但难以应用于实际工业生产。目前，只有A123声称掌握了LiFePO的纳米化技术。

3.密度较低的振动。一般只能达到0.8-1.3，振动密度低是磷酸铁锂最大的缺点。但是这个缺点在动力锂电池中并不突出。因此，磷酸铁锂重要用于制造动力锂电池。

4.磷酸铁锂离子电池低温性能差。在0℃时的容量保留率约为60~70%，

-10℃为40~55%，-20℃为20~40%。这种低温性能明显不能满足供电要求。目前，一些厂家通过改进电解液体系、改进正极配方、改进电池材料性能、改进电池结构设计等来改善磷酸铁锂的低温性能。

电子导电性低，离子扩散系数低，固体密度不高，合成成本略高

3.方法弥补磷酸铁锂的不足

磷酸铁锂的缺点可以通过碳涂层来改善电导率，添加金属颗粒、导电有机涂层、掺杂金属离子来改善电导率，合成小颗粒材料来减小扩散距离，合成粒径可控的球形颗粒。

1.碳包覆技术

混合物成分

(1)直接加碳:石墨、炭黑、乙炔黑等;

(2)热解后可转化为碳的物质:葡萄糖、蔗糖、白糖、聚丙烯、聚丙烯酰胺、

采购产品锂聚丙烯酸酯，聚乙烯醇，柠檬酸，煤油，强力霉素，乙醇和酚醛树脂

2.烧结结束后加入

在燃烧后的冷却阶段，将甲醇喷在磷酸铁锂上，经加热分解碳化，在磷酸铁锂表面形成碳膜

3.添加金属颗粒

(1)采用银镜反应在磷酸铁锂表面镀银

(2)直接向混合物中加入银或铜颗粒

4、导电有机涂料

在磷酸铁锂表面聚合了聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺等导电有机物

5.掺杂金属离子

采用球磨机混合材料，采用固相合成法合成了6种掺杂物，即li1-xmxfepo4

(M=Mg,Al,Ti,Zr,Nb,W)与LiFePOa相比，掺杂材料的电导率提高了8个数量级，室温下达到10-2scm-1