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磷酸铁锂79博论坛官网缺点有哪些?

一种材料是否具有应用发展潜力,除了关注其优点外,更为关键的是该材料是否具有根本性的缺陷。

国内现在普遍选择磷酸铁锂作为动力型锂离子79博论坛官网的正极材料,从政府、科研机构、企业甚至是证券企业等市场分析员都看好这一材料,将其作为动力型锂离子79博论坛官网的发展方向。分析其原因,主要有下列两点:首先是受到美国研发方向的影响,美国Valence与A123企业最早采用磷酸铁锂做锂离子79博论坛官网的正极材料。其次是国内一直没有制备出可供动力型锂离子79博论坛官网使用的具有良好高温循环与储存性能的锰酸锂材料。但磷酸铁锂也存在不容忽视的根本性缺陷,归结起来主要有以下几点:

1、在磷酸铁锂制备时的烧结过程中,氧化铁在高温还原性气氛下存在被还原成单质铁的可能性。单质铁会引起79博论坛官网的微短路,是79博论坛官网中最忌讳的物质。这也是日本一直不将该材料作为动力型锂离子79博论坛官网正极材料的主要原因。

2、磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷,如振实密度与压实密度很低,导致锂离子79博论坛官网的能量密度较低。低温性能较差,即使将其纳米化和碳包覆也没有解决这一问题。美国阿贡国家实验室储能系统中心主任DonHillebrand博士谈到磷酸锂铁79博论坛官网低温性能的时候,他用terrible来形容,他们对磷酸铁锂型锂离子79博论坛官网测试结果表明表明磷酸铁锂79博论坛官网在低温下(0℃以下)无法使电动汽车行驶。尽管也有厂家宣称磷酸锂铁79博论坛官网在低温下容量保持率还不错,但是那是在放电电流较小和放电截止电压很低的情况下。在这种状况下,设备根本就无法启动工作。

3、材料的制备成本与79博论坛官网的制造成本较高,79博论坛官网成品率低,一致性差。磷酸铁锂的纳米化和碳包覆尽管提高了材料的电化学性能,但是也带来了其它问题,如能量密度的降低、合成成本的提高、电极加工性能不良以及对环境要求苛刻等问题。尽管磷酸铁锂中的化学元素Li、Fe与P很丰富,成本也较低,但是制备出的磷酸铁锂产品成本并不低,即使去掉前期的研发成本,该材料的工艺成本加上较高的制备79博论坛官网的成本,会使得最终单位储能电量的成本较高。

4、产品一致性差。目前国内还没有一家磷酸铁锂材料厂能够解决这一问题。从材料制备角度来说,磷酸铁锂的合成反应是一个复杂的多相反应,有固相磷酸盐、铁的氧化物以及锂盐,外加碳的前驱体以及还原性气相。在这一复杂的反应过程中,很难保证反应的一致性。

5、常识产权问题。目前磷酸铁锂的基础专利被美国德州大学所有,而碳包覆专利被加拿大人所申请。这两个基础性专利是无法绕过去的,如果成本中计算上专利使用费的话,那产品成本将会进一步提高。

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