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

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、相對于其它鋰離子電池正極材料工作電壓適中等優(yōu)點，順應了鋰離子電池的發(fā)展要求，從眾多的正極材料中脫穎而出，使得它在電動汽車、空間技術、國防工業(yè)等多方面顯示出廣闊的應用前景，被電化學界許多專家學者認為有可能替代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，較低的導電性和振實密度一直阻礙著LiFePO₄的實用化進程。目前zui常用的高溫固相法制備的LiFePO₄粉體顆粒通常為無規(guī)則形狀，粒子混合時有嚴重的團聚和粒子架橋現象，粒子間存在較大空隙，晶粒脫鋰不*，充放電容量低，其振實密度相對其它電極材料小。

這樣一方面會使材料的操作性能降低，另一方面還會使電池體積增大，限制了它的實際應用。

鋰離子電池主要由正極材料、負極材料、電解質、隔膜等組成。正極材料無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)是推動鋰離子電池技術更新的關鍵。

目前，國內外市場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：

1、比容量高：理論比容量可達170mAh/g，產品實際比容量可超過140mAh/g；

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

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

4、熱穩(wěn)定性好：P-）共價鍵形成離域的三維立體化學鍵，限制了晶體結構的變化，使LiFePO₄

具有很強的熱力學穩(wěn)定性；

5、原材料來源廣泛、價格便宜。

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