噴霧干燥-碳熱還原法制備的正極材料提高電池的綜合性能體現(xiàn)

LiFePO₄因其原料資源豐富、成本低廉、循環(huán)性好、安全性高、理論比容量高、相對(duì)于其它鋰離子電池正極材料工作電壓適中等優(yōu)點(diǎn)，順應(yīng)了鋰離子電池的發(fā)展要求，從眾多的正極材料中脫穎而出，使得它在電動(dòng)汽車、空間技術(shù)、國(guó)防工業(yè)等多方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景，被電化學(xué)界許多專家學(xué)者認(rèn)為有可能替代LICoO₂等成為新一代鋰離子電池正極材料，具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>

然而，較低的導(dǎo)電性和振實(shí)密度一直阻礙著LiFePO₄的實(shí)用化進(jìn)程。目前zui常用的高溫固相法制備的LiFePO₄粉體顆粒通常為無(wú)規(guī)則形狀，粒子混合時(shí)有嚴(yán)重的團(tuán)聚和粒子架橋現(xiàn)象，粒子間存在較大空隙，晶粒脫鋰不*，充放電容量低，其振實(shí)密度相對(duì)其它電極材料小。

這樣一方面會(huì)使材料的操作性能降低，另一方面還會(huì)使電池體積增大，限制了它的實(shí)際應(yīng)用。

鋰離子電池主要由正極材料、負(fù)極材料、電解質(zhì)、隔膜等組成。正極材料無(wú)論是在成本上還是在性能上都制約著鋰離子電池的發(fā)展，因而新型電極材料特別是正極材料的研究與開發(fā)是推動(dòng)鋰離子電池技術(shù)更新的關(guān)鍵。

目前，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上主要的正極材料為鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰以及鎳鈷錳三元材料，與其他正極材料相比，磷酸鐵鋰具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、比容量高：理論比容量可達(dá)170mAh/g，產(chǎn)品實(shí)際比容量可超過(guò)140mAh/g；

2、安全性好：是目前zui安全的鋰離子電池正極材料，不含任何對(duì)人體有害的重金屬元素；

3、循環(huán)壽命長(zhǎng)：在100%DOD條件下，可以充放電2000次以上；

4、熱穩(wěn)定性好：P-）共價(jià)鍵形成離域的三維立體化學(xué)鍵，限制了晶體結(jié)構(gòu)的變化，使LiFePO₄

具有很強(qiáng)的熱力學(xué)穩(wěn)定性；

5、原材料來(lái)源廣泛、價(jià)格便宜。

鑒于以上優(yōu)點(diǎn)，橄欖石型LiFePO₄ 被認(rèn)為是混合型電動(dòng)車及電動(dòng)車發(fā)動(dòng)能源用新一代大規(guī)模鋰離離子電池zui有前景的候選陰極材料。