磷酸铁锂编辑

一种新型锂离子电池电极材料

磷酸铁锂

磷酸铁锂，是一种锂离子电池电极材料，化学式为LiFePO4（简称LFP），主要用于各种锂离子电池。自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4（A为碱金属，M为CoFe两者之组合：LiFeCoPO4）的橄榄石结构的锂电池正极材料之后， 1997年美国得克萨斯大学奥斯汀分校John. B. Goodenough等研究群，也接着报道了LiFePO4的可逆性地迁入脱出锂的特性。

美国与日本不约而同地发表橄榄石结构（LiMPO4）, 使得该材料受到了极大的重视，并引起广泛的研究和迅速的发展。与传统的锂离子二次电池正极材料，尖晶石结构的LiMn2O4和层状结构的LiCoO2相比，LiMPO4的原物料来源更广泛、价格更低廉且无环境污染。

在100%DOD条件下，可以充放电2000次以上。（原因：磷酸铁锂晶格稳定性好，锂离子的嵌入和脱出对晶格的影响不大，故而具有良好的可逆性。存在的不足是电极离子传导率差，不适宜大电流的充放电，在应用方面受阻。解决方法：在电极表面包覆导电材料、掺杂进行电极改性。）

磷酸铁锂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产生极大不良隐患。尤其在中国北方电动汽车上使用，在秋冬季磷酸铁锂电池无法正常供电或供电电源过低，需调节其工作环境温度保持其性能。国内解决磷酸铁锂电池恒温工作环境需考虑空间限制问题，较普遍的解决方案是使用气凝胶毡作为保温层。

充电性能

磷酸铁锂

磷酸铁锂正极材料的锂电池，可以使用大倍率充电，最快可在1小时内将电池充满。

物理参数
物理参数
松装密度	0.7g/cm³
振实密度	1.2g/cm³
中位径	2-6um
比表面积	小于30m^2/g
涂片参数
LiFePo4	C:PVDF=90:3:7
极片压实密度	2.1-2.4g/cm³
电化性能
克容量	大于155mAh/g
测试条件	半电池，0.2C，电压4.0-2.0V
循环次数	2000次

缺点

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钴酸锂的理论密度为5.1g/cm3，商品钴酸锂的真实密度一般为2.0-2.4g/cm3；而磷酸铁锂的理论密度仅为3.6g/cm3，本身就比钴酸锂要低得多。

为提高导电性，人们掺入导电碳材料，又显著降低了材料的堆积密度，使得一般掺碳磷酸铁锂的真实密度只有1.0-1.2g/cm3。如此低的堆积密度使得磷酸铁锂的体积比容量比钴酸锂低很多，制成的电池体积将十分庞大，不仅毫无优势可言，而且很难应用于实际。

因此，提高磷酸铁锂的堆积密度和体积比容量对磷酸铁锂的实用化具有决定意义。粉体材料的颗粒形貌、粒径及其分布直接影响材料的堆积密度。

用途

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用途	应用情况
储能设备	太阳能、风力发电系统之储能设备，不断电系统UPS，配合太阳能电池使用作为储能设备。
电动工具类	高功率电动工具（无线）、电钻、除草机等。
轻型电动车辆	电动机车、电动自行车、休闲车、高尔夫球车、电动推高机、清洁车、混合动力汽车（HEV）。
小型设备	医疗设备（电动轮椅车、电动代步车）、玩具（遥控电动飞机、车、船）。
其他小型电器	矿灯、植入性的医疗器械（磷酸铁锂无毒性，锂电池仅铁锂可满足要求），替代铅酸、镍氢、镍镉、锂钴、锂锰类电池在小型电器上的应用。

磷酸铁锂

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