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1、磷酸铁锂正极材料,磷酸铁锂的合成,橄榄石结构,在 LiFePO4 结构中,由于八面体之间的 PO4 四面体限制了晶格体积的变化,影响 Li原子在充放电过程中的嵌入和脱出,使 LiFePO4 的离子扩散速率较低;由于没有连续的 FeO6 共边八面体网络,不能够形成电子导体,电子的传导只能通过 Fe-O-Fe进行,使 LiFePO4 的电子导电率较低。磷酸铁锂的两大缺点：离子扩散速率低、电子导电率低针对 LiFePO4 扩散速率低和电子电导率低的缺点,研究者对 LiFePO4 进行了改性研究,(1)改进合成工艺。通过采用不同的原料,不同的合成方法制备粒径较小的 LiFePO4,使得 Li 的扩散路
2、程缩短,促进 Li 的脱出和嵌入,改善 LiFePO4 正极材料的电化学性能;(2)包面包覆导电材料,合成 LiFePO4/导电物质的复合物(3)掺杂改性,磷酸铁锂的各种合成方法,高温固相法 以草酸亚铁或乙酸亚铁等二价铁与锂盐化合物混合均匀，在惰性气氛下高温制得。碳热还原法 碳酸锂（或氢氧化锂、醋酸锂及草酸锂等）、磷酸铁为原料混合均匀，加入碳源化合物，在保护气氛（氮气、氩气或它们与氢气的混合气体）中经300400加热36小时进行预处理，然后在500800煅烧424小时，冷却后可得磷酸铁锂粉体材料。,液相法,1 水热法2 溶胶凝胶法3 共沉淀法,FePO4+LiCO3+C LiFePO4+C,白
3、色固体粉末,淡黄色固体粉末,白色晶状固体粉末,高温,磷酸铁锂电池的工作原理,图一,图二,磷酸铁锂电池的工作原理1、电池充电时，Li+从磷酸铁锂晶体的010面迁移到晶体表面，在电场力的作用下，进入电解液，穿过隔膜，再经电解液迁移到石墨晶体的表面，然后嵌入石墨晶格中。与此同时，电子经导电体流向正极的铝箔集电极，经极耳、电池极柱、外电路、负极极柱、负极耳流向负极的铜箔集流体，再经导电体流到石墨负极，使负极的电荷达至平衡。锂离子从磷酸铁锂脱嵌后，磷酸铁锂转化成磷酸铁，其晶格结构变化如上图。,磷酸铁锂电池的工作原理2、电池放电时，Li+从石墨晶体中脱嵌出来，进入电解液，穿过隔膜，再经电解液迁移到磷酸铁锂晶体的表面，然后重新经010面嵌入到磷酸铁锂的晶格内。与此同时，电池经导电体流向负极的铜箔集电极，经极耳、电池负极柱、外电路、正极极柱、正极极耳流向电池正极的铝箔集流体，再经导电体流到磷酸铁锂正极，使正极的电荷达至平衡。,高安全性,高倍率性,高一致性,高循环寿命,高比容量,高低温性能,高抗滥用能力,低总成本,实际应用中的要求,磷酸铁锂的优点1、寿命长2、使用安全3、耐高温（电热峰值）4、无记忆效应5、耐过充性能良好,2011.05.26,
