2022-08-13
一、磷酸铁锂电池的劣势
1、导电性差：目前在实际生产过程中，通过在前驱体中加入有机碳源和高价金属离子，通过掺杂来提高材料的导电性，研究研究表明，磷酸铁锂的导电率提高了7个数量级，使磷酸铁锂具有与钴酸锂相似的导电特性。
2、锂离子的扩散速度慢。目前的解决方案主要包括纳米尺寸的LiFePO晶粒，从而减少锂离子在晶粒中的扩散距离，通过掺杂改善锂离子的扩散通道。
3、振实密度低。一般只能达到0.8-1.3，振实密度低可以说是磷酸铁锂大的缺点。但这个缺点在动力电池中不会突出。因此，磷酸铁锂主要用于制造动力电池。
4、磷酸铁锂电池低温性能较差。容量保持率0℃时约为60~70%，-10℃时为40~55%，-20℃时为20~40%。这样的低温性能显然不能满足电源的使用要求。目前，一些厂家通过改进电解液体系、改进正极配方、改进材料性能、改进电芯结构设计等方法，提高了磷酸铁锂的低温性能。
5、电子电导率低，离子扩散系数低，振实密度低，合成成本略高
二、弥补磷酸铁锂电池的短板方法
弥补磷酸铁锂缺点的方法有：碳包覆以提高电子导电性、添加金属颗粒、用导电有机物包覆、掺杂金属离子以提高电子导电性、合成小粒径材料以减小扩散距离、合成粒径可控的准球形颗粒。
1、碳涂层技术
原料混合添加
（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、聚丙烯酸锂、聚乙烯醇、柠檬酸、煤油、β-环糊精、乙醇和酚醛树脂等。
2、烧结结束时添加
在磷酸铁锂烧结结束后的冷却阶段，喷上甲醇，甲醇热分解碳化，在磷酸铁锂表面形成一层碳膜。
3、添加金属颗粒
（1）利用银镜反应在磷酸铁锂表面镀银；
（2）混合时直接加入银或铜颗粒。
4、涂有导电有机物
聚吡咯、聚环芳烃、聚苯胺等导电有机物在磷酸铁锂表面聚合而成
5、掺杂金属离子
通过球磨混合原料，然后固相合成六种掺杂剂物质Li1-xMxFePO4（M=Mg，Al，Ti，Zr，Nb，W）。掺杂材料的电子电导率比LiFePOa高8个数量级，达到10-2S cm-1在室温下。
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