複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友
https://baike.baidu.hk/item/磷酸鐵鋰/10485541
複製
複製成功

磷酸鐵鋰

鎖定
磷酸鐵鋰，是一種鋰離子電池電極材料，化學式為LiFePO4（簡稱LFP），主要用於各種鋰離子電池。 自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4（A為鹼金屬，M為CoFe兩者之組合：LiFeCoPO4）的橄欖石結構的鋰電池正極材料之後， 1997年美國得克薩斯大學奧斯汀分校John. B. Goodenough等研究羣，也接着報導了LiFePO4的可逆性地遷入脱出鋰的特性。
美國與日本不約而同地發表橄欖石結構（LiMPO4）, 使得該材料受到了極大的重視，並引起廣泛的研究和迅速的發展。與傳統的鋰離子二次電池正極材料，尖晶石結構的LiMn2O4和層狀結構的LiCoO2相比，LiMPO4的原物料來源更廣泛、價格更低廉且無環境污染。
中文名
磷酸鐵鋰 [1] 
外文名
Ferrous lithium phosphate
別    名
磷酸鋰鐵 [1] 
化學式
LiFePO4
分子量
157.75700 [1] 
CAS登錄號
15365-14-7 [1] 
EINECS登錄號
921-62-3
密    度
1.523 g/cm³
外    觀
粉末
應    用
儲能設備
松裝密度
0.7g/cm3
振實密度
1.2g/cm3
中位徑
2-6um

目錄

  1. 1 性能
  2. ▪ 高能量密度
  3. ▪ 安全性
  1. ▪ 壽命長
  2. ▪ 充電性能
  3. 2 缺點
  1. 3 用途

磷酸鐵鋰性能

磷酸鐵鋰高能量密度

其理論比容量為170 mAh/g，產品實際比容量可超過140 mAh/g（0.2C,25°C）。

磷酸鐵鋰安全性

是最安全的鋰離子電池正極材料，不含任何對人體有害的重金屬元素；

磷酸鐵鋰壽命長

在100%DOD條件下，可以充放電2000次以上。（原因：磷酸鐵鋰晶格穩定性好，鋰離子的嵌入和脱出對晶格的影響不大，故而具有良好的可逆性。存在的不足是電極離子傳導率差，不適宜大電流的充放電，在應用方面受阻。解決方法：在電極表面包覆導電材料、摻雜進行電極改性。）
磷酸鐵鋰電池的使用壽命與其使用温度息息相關，使用温度過低或者過高在其充放電過程及使用過程均產生極大不良隱患。尤其在中國北方電動汽車上使用，在秋冬季磷酸鐵鋰電池無法正常供電或供電電源過低，需調節其工作環境温度保持其性能。國內解決磷酸鐵鋰電池恆温工作環境需考慮空間限制問題，較普遍的解決方案是使用氣凝膠氈作為保温層。

磷酸鐵鋰充電性能

磷酸鐵鋰 磷酸鐵鋰
磷酸鐵鋰正極材料的鋰電池，可以使用大倍率充電，最快可在1小時內將電池充滿。
物理參數
物理參數
松裝密度
0.7g/cm³
振實密度
1.2g/cm³
中位徑
2-6um
比表面積
小於30m^2/g
塗片參數
LiFePo4
C:PVDF=90:3:7
極片壓實密度
2.1-2.4g/cm³
電化性能
克容量
大於155mAh/g
測試條件
半電池，0.2C，電壓4.0-2.0V
循環次數
2000次

磷酸鐵鋰缺點

磷酸鐵鋰堆積密度低的缺點一直受到人們的忽視和迴避，尚未得到解決，阻礙了材料的實際應用。鈷酸鋰的理論密度為5.1g/cm3，商品鈷酸鋰的真實密度一般為2.0-2.4g/cm3；而磷酸鐵鋰的理論密度僅為3.6g/cm3，本身就比鈷酸鋰要低得多。
為提高導電性，人們摻入導電碳材料，又顯著降低了材料的堆積密度，使得一般摻碳磷酸鐵鋰的真實密度只有1.0-1.2g/cm3。如此低的堆積密度使得磷酸鐵鋰的體積比容量比鈷酸鋰低很多，製成的電池體積將十分龐大，不僅毫無優勢可言，而且很難應用於實際。
因此，提高磷酸鐵鋰的堆積密度和體積比容量對磷酸鐵鋰的實用化具有決定意義。粉體材料的顆粒形貌、粒徑及其分佈直接影響材料的堆積密度。

磷酸鐵鋰用途

用途
應用情況
儲能設備
太陽能、風力發電系統之儲能設備，不斷電系統UPS，配合太陽能電池使用作為儲能設備。
電動工具類
高功率電動工具（無線）、電鑽、除草機等。
輕型電動車輛
電動機車、電動自行車、休閒車、高爾夫球車、電動推高機、清潔車、混合動力汽車（HEV）。
小型設備
醫療設備（電動輪椅車、電動代步車）、玩具（遙控電動飛機、車、船）。
其他小型電器
礦燈、植入性的醫療器械（磷酸鐵鋰無毒性，鋰電池僅鐵鋰可滿足要求），替代鉛酸、鎳氫、鎳鎘、鋰鈷、鋰錳類電池在小型電器上的應用。
參考資料