磷酸铁锂 LFP LIB 正极材料 介绍
磷酸铁锂概况
磷酸铁锂概况1.1 磷酸铁锂的基本概况磷酸铁锂英文名:LITHIUM IRON PHOSPHATE CARBON COATED;简称LFP;分子式:LiFePO4;分子量:157.76;CAS:15365-14-7;磷酸铁锂(分子式LiFePO4,简称LFP),是锂离子电池的一种正极材料,其特点是原料价格低廉丰富,工作电压适中、电容量大、高放电功率、可快速充电且循环寿命长、稳定性高,自90年代被发现后,成为了引发了锂电池革命的新材料,是当前电池发展领域的前沿。
磷酸铁锂电极材料主要用于各种锂离子电池。
采用磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料的电池被称为磷酸铁锂电池,由于磷酸铁锂电池的众多优点,被广泛使用于各个领域。
目前全球已经有很多厂家开始了工业化生产磷酸铁锂,国外加拿大Phostech Lithium公司、美国Valence(威能)公司和A123(高博),国内天津斯特兰,北大先行等。
世界各国正竞相实现产业化生产。
目前,国内的磷酸铁锂产业投资热正在兴起,其势头超过了其他任何国家。
1.2 磷酸铁锂性能特点锂离子电池的性能主要取决于正负极材料,磷酸铁锂作为锂电池正极材料其安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的,这些也正是动力电池最重要的技术指标。
1C充放循环寿命达2000次。
单节电池过充电压30V不燃烧,穿刺不爆炸。
磷酸铁锂正极材料做出大容量锂离子电池更易串联使用。
以满足电动车频繁充放电的需要。
具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜,寿命长等优点,是新一代锂离子电池的理想正极材料。
磷酸铁锂优势性能主要有:1、比容量大,高效率输出,高能量密度。
磷酸铁锂标准放电为2~5C、连续高电流放电可达10C,瞬间脉冲放电(10S)可达20C;理论比容量为170mAh/g,产品实际比容量可超过140 mAh/g(0.2C,25℃);2、结构稳定、安全性能好。
磷酸铁锂是目前最安全的锂离子电池正极材料;不含任何对人体有害的重金属元素;即使电池内部或外部受到伤害,电池不燃烧、不爆炸、安全性最好。
磷酸铁锂电池材料构成
磷酸铁锂电池材料构成
磷酸铁锂电池的主要材料构成有:
1. 正极材料:磷酸铁锂(LiFePO4)。
磷酸铁锂具有优异的循环
稳定性、安全性和热稳定性,是磷酸铁锂电池的核心材料。
2. 负极材料:石墨(C)。
负极材料主要用石墨,它具有良好的
嵌锂性能和导电性能,能够有效地在充放电过程中嵌入和释放锂离子。
3. 电解液:常用的电解液是由含有锂盐(如LiPF6或LiBF4)的
有机溶剂(如碳酸二甲酯、乙醇碳酸酯等)组成。
电解液中的锂
盐起到传导锂离子的作用。
4. 分隔膜:用于隔离正负极的分隔膜一般采用聚烯烃材料,如聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)。
分隔膜具有良好的电导性和隔离性,能够防止正负极直接短路。
5. 当前收集剂:正极和负极材料需要通过电流收集器与电池的外部连接。
常用的当前收集剂是由导电碳材料(如石墨或碳黑)
制成的导电剂,如聚乙烯酮(PVDF)。
6. 外壳:用于封装电池的金属或塑料外壳,以保护电池内部的材料,并提供机械支撑和安全保护。
这些材料通过层层叠加和组装,形成了磷酸铁锂电池的结构,实现了锂离子在充放电过程中的嵌入和释放,从而实现电池的充放电功能。
不同正极材料优缺点及应用领域一览表
不同正极材料优缺点及应用领域一览表正极材料是锂离子电池中的一部分,它直接影响到电池的性能和使用寿命。
随着科技的不断发展,人们对正极材料的要求也越来越高。
本文将介绍几种常见的正极材料,包括其优缺点以及在不同应用领域的表现。
1. 磷酸铁锂(LFP)磷酸铁锂作为一种正极材料,具有结构稳定、安全性高等优点。
它的理论比容量为170mAh/g,循环寿命长,对高温、过充和外力冲击等环境具有很好的适应性。
磷酸铁锂在新能源汽车、储能系统等领域有着广泛的应用。
2. 锰酸锂(LMO)锰酸锂的优点在于价格低廉、循环寿命长,但其比容量仅为140mAh/g,无法满足大容量电池的需求。
锰酸锂在便携式电子产品、电动工具等小功率设备中应用广泛。
3. 钴酸锂(LCO)钴酸锂的比容量高达200mAh/g,循环寿命也相对较长。
但是,钴酸锂价格昂贵,而且在过充和高温环境下极易发生热失控。
钴酸锂主要用于高端电子产品、移动电源等要求高能量密度的领域。
4. 氧化物锂(LMO)氧化物锂因其相对较高的比容量和较低的价格,被广泛应用于电动自行车、电动摩托车等领域。
然而,氧化物锂在高温下会发生结构损害,导致循环寿命下降。
总结回顾在不同的应用领域,不同的正极材料各有其优缺点。
磷酸铁锂适用于对安全性要求较高的领域,锰酸锂适用于小功率设备,钴酸锂适用于高能量密度的产品,氧化物锂适用于对价格要求较高的场景。
在选择正极材料时,需根据具体的应用场景来进行综合考虑。
个人观点在未来,随着电动汽车、储能系统等领域的不断发展,对正极材料的需求将会越来越高。
未来正极材料的发展方向应该是安全性高、能量密度大、价格低廉的方向。
希望在不久的将来,能够有一种正极材料能够兼具以上所有优点,为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
通过对不同正极材料优缺点及应用领域的一览表的讨论,相信读者对于正极材料有了更深入的了解。
希望本文能够帮助读者在实际应用中做出更合理的选择。
正极材料作为锂离子电池中的一个重要组成部分,直接影响了电池的性能和使用寿命。
磷酸铁锂电池构造
磷酸铁锂电池构造
磷酸铁锂电池是一种锂离子电池,它由以下几个主要部分构成:1. 正极材料:磷酸铁锂电池的正极材料通常是由磷酸铁锂(LiFePO4)组成。
磷酸铁锂具有较高的安全性和稳定性,并且容易合成和加工。
2. 负极材料:磷酸铁锂电池的负极材料通常是由石墨或类似石墨的材料组成。
这种材料可以嵌入和释放锂离子,并且具有较高的导电性。
3. 电解质:磷酸铁锂电池的电解质是由锂盐溶解在有机溶剂中得到的。
这种电解质可以传导锂离子,并且具有较高的化学稳定性。
4. 隔膜:磷酸铁锂电池的隔膜用于隔离正负极材料,防止短路和电解液混合。
隔膜通常是由聚合物材料制成。
5. 金属集流体:磷酸铁锂电池的金属集流体用于收集电池中产生的电流,并将其引导到外部电路。
通常使用铜或铝制造。
以上是磷酸铁锂电池的主要构造。
它的原理是利用锂离子在充放电过程中在正极和负极之间移动,从而产生电能。
磷酸铁锂电池由于其较高的能量密度、较长的循环寿命和较好的安全性能,被广泛应用于电动汽车、电动工具和备用电源等领域。
锂离子电池用磷酸铁锂正极材料
锂离子电池用磷酸铁锂正极材料磷酸铁锂是一种常见的锂离子电池正极材料,被广泛应用于电动汽车、手机、笔记本电脑等各种电子设备中。
它具有较高的比容量、优异的循环寿命和良好的安全性能,因此备受关注。
本文将从磷酸铁锂的基本特性、制备方法、优缺点以及应用领域等方面进行介绍。
一、磷酸铁锂的基本特性磷酸铁锂是一种正极材料,其化学式为LiFePO4。
相比于传统的钴酸锂和锰酸锂等材料,磷酸铁锂具有以下特点:1. 高比容量:磷酸铁锂的理论比容量为170mAh/g,相比于钴酸锂的140mAh/g和锰酸锂的100mAh/g,具有更高的储能能力。
2. 良好的循环寿命:磷酸铁锂具有较好的循环寿命,可达到几千次以上,而且在高温环境下依然能够保持较好的性能。
3. 优异的安全性:磷酸铁锂不含有稀有金属元素,对环境友好,且在过充、短路等极端条件下,不易引发安全事故。
二、磷酸铁锂的制备方法磷酸铁锂的制备主要有固相法、溶胶-凝胶法和水热法等。
其中,固相法是最常用的制备方法之一。
其主要步骤包括混合原料、烧结和研磨等。
首先,将含有锂、铁、磷元素的化合物按照一定的摩尔比混合均匀,然后进行高温烧结,使得混合物中的元素反应生成磷酸铁锂。
最后,将得到的产物进行研磨,以获得细小的颗粒。
三、磷酸铁锂的优缺点磷酸铁锂作为一种锂离子电池正极材料,具有以下优点:1. 高能量密度:磷酸铁锂具有较高的比容量,能够提供更多的储能能力,使得电池具有较高的能量密度。
2. 长循环寿命:磷酸铁锂具有优异的循环寿命,能够进行多次的充放电循环而不损失性能。
3. 良好的安全性:磷酸铁锂相对于其他材料具有较好的安全性能,不易引发火灾或爆炸。
然而,磷酸铁锂也存在一些缺点:1. 低导电性:磷酸铁锂的导电性较差,影响了电池的充放电速率和功率性能。
2. 低电压平台:磷酸铁锂的电压平台较低,导致电池的电压输出相对较低。
四、磷酸铁锂的应用领域磷酸铁锂由于其良好的性能,被广泛应用于电动汽车、手机、笔记本电脑等电子设备中。
三元正极材料与磷酸铁锂正极
三元正极材料与磷酸铁锂正极
三元正极材料和磷酸铁锂正极材料是当前锂离子电池中比较成熟且普遍应用的两种主要正极材料。
首先,从名词上来看,磷酸铁锂(LFP)电池和三元锂(NMC或者NCA)电池的区别,在于LFP电池的正极材料(活性物质)是磷酸铁锂,而三元锂的正极材料是镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂。
"三元"表示该材料由三种氧化物组成。
在性能方面,二者各有优缺点。
例如,磷酸铁锂材料的热稳定性优于三元材料。
在500°C以内,磷酸铁锂具有极高的稳定性,而800°C左右才会发生分解;相比之下,三元材料在300°C左右就会开始分解。
然而,三元材料含有Ni、Co等稀缺金属,其成本较磷酸铁锂高。
尽管如此,随着技术和生产的进步,这两种电池的成本都有所下降,但目前三元电池的市场售价仍然高于磷酸铁锂电池。
综上所述,选择哪种正极材料取决于具体应用场景和对电池性能的需求。
在某些情况下,也可以考虑将两种材料“混搭”使用,以充分发挥各自的优势。
lfp磷酸铁锂工艺流程
lfp磷酸铁锂工艺流程LFP磷酸铁锂(Lithium Iron Phosphate)是一种新型的锂离子电池正极材料,其工艺流程对于LFP电池的性能和品质具有重要影响。
下面将介绍LFP磷酸铁锂的工艺流程。
一、原料准备LFP磷酸铁锂的制备需要准备合适的原料,主要包括磷酸铁、氢氧化锂和碳源。
磷酸铁作为LFP的主要成分,需要选择高纯度的磷酸铁作为原料。
氢氧化锂作为锂源,也需要选择高纯度的氢氧化锂。
碳源可以选择天然石墨或者人工合成的碳材料。
二、混合和研磨将所需的原料按照一定的比例进行混合,确保各组分充分均匀。
然后将混合后的原料放入球磨机中进行研磨,以提高原料的反应活性和分散性。
三、烧结将研磨后的原料进行烧结,一般采用高温固相法。
首先将原料放入炉中,在一定的温度和时间条件下进行烧结反应,使其形成LFP磷酸铁锂颗粒。
烧结过程中需要严格控制温度和时间,以确保颗粒的晶体结构和尺寸均匀。
四、粉碎和分级经过烧结后的颗粒需要经过粉碎和分级处理,以得到所需的颗粒大小和粒度分布。
粉碎可以采用球磨机或者气流粉碎机等设备,分级可以采用筛分机或者离心分离机等设备。
五、电极制备将经过粉碎和分级处理的LFP磷酸铁锂颗粒与导电剂、粘结剂等按照一定的配方进行混合,并添加适量的溶剂,制备成电极浆料。
然后将电极浆料涂覆在铜箔或者铝箔等导电基片上,通过压延、干燥等工艺形成电极片。
六、组装将正极片、负极片和隔膜按照一定的层数和顺序叠放在一起,形成电池片。
然后将电池片进行卷绕或者叠层封装,形成电池芯。
最后,将电池芯与保护板、连接片等进行连接和封装,形成最终的LFP磷酸铁锂电池。
七、测试和检验对制备好的LFP磷酸铁锂电池进行测试和检验,包括电池容量、循环寿命、安全性能等方面的检测。
通过测试和检验,对电池的品质进行评估,确保其符合相关标准和要求。
总结:LFP磷酸铁锂的工艺流程主要包括原料准备、混合和研磨、烧结、粉碎和分级、电极制备、组装以及测试和检验等环节。
磷酸铁锂可行性报告
磷酸铁锂可行性报告磷酸铁锂(LFP)是一种新型的锂离子电池正极材料,具有高能化学反应、较高的放电电压平台、优异的循环寿命和良好的安全性能等优点。
本报告旨在评估磷酸铁锂在能源存储领域的应用可行性,并提供有关技术、经济和环境方面的综合分析。
一、技术可行性磷酸铁锂作为一种锂离子电池正极材料,其技术可行性主要体现在以下几个方面:1. 高能量密度:相比传统的镍钴锰酸锂(NCM)和钴酸锂(LCO)等材料,磷酸铁锂具有更高的能量密度,能够提供更长的续航里程和更稳定的功率输出。
2. 长循环寿命:磷酸铁锂材料具有较高的循环寿命,能够承受更多的充放电循环,延长电池的使用寿命。
这对于电动车辆和储能系统等应用非常重要。
3. 安全性能:磷酸铁锂电池相对于其他材料更为安全,不易发生热失控和燃烧等事故。
其热失控温度高于250℃,能够有效避免因过热引起的安全问题。
基于以上技术可行性的优势,磷酸铁锂被广泛应用于电动汽车、储能系统、电网调峰等领域,取得了可喜的成就。
二、经济可行性磷酸铁锂在经济上的可行性主要涉及到生产成本和市场需求两个方面。
1. 生产成本:相比于其他锂离子电池正极材料,磷酸铁锂的生产成本相对较低。
其原材料矿产资源丰富,生产工艺相对简单,不需要昂贵的稀有金属。
这使得磷酸铁锂具有一定的价格竞争力。
2. 市场需求:随着全球对清洁能源的需求不断增长,以及电动汽车和储能系统市场的壮大,磷酸铁锂市场需求也呈现出良好的增长态势。
根据市场预测,未来几年磷酸铁锂的市场份额将进一步扩大。
综上所述,从经济角度来看,磷酸铁锂具有较低的生产成本和良好的市场需求,具备良好的经济可行性。
三、环境可行性磷酸铁锂作为一种绿色环保的材料,在环境可行性方面具有以下几个优势:1. 无污染排放:生产过程中不需要添加有毒或有害物质,无污染排放,对环境无损害。
2. 可回收利用:磷酸铁锂电池可以进行回收和再利用,减少资源浪费和环境污染。
3. 较低的碳足迹:相比传统燃油车辆和锂离子电池材料,磷酸铁锂具有较低的碳排放量,对减少温室气体排放和应对气候变化具有积极意义。
磷酸铁锂正极材料发展现状及建议
磷酸铁锂正极材料发展现状及建议目录一、内容综述 (2)1.1 磷酸铁锂正极材料的定义与特性 (3)1.2 磷酸铁锂在锂离子电池中的应用历史与发展趋势 (4)二、磷酸铁锂正极材料的发展现状 (6)2.1 市场规模与增长趋势 (7)2.2 主要生产技术与工艺 (9)2.3 性能与成本分析 (10)2.4 行业竞争格局与主要参与者 (12)2.5 政策环境与产业政策影响 (13)三、磷酸铁锂正极材料的发展挑战 (14)3.1 材料体系性能提升的瓶颈 (15)3.2 生产成本降低的难点 (17)3.3 安全性与循环寿命问题 (18)3.4 对比其他正极材料的竞争力 (19)四、磷酸铁锂正极材料的发展建议 (20)4.1 技术创新与研发方向 (21)4.2 产业链协同与优化 (23)4.3 提高生产效率与降低成本策略 (25)4.4 安全性提升与标准化工作 (26)4.5 应对政策变化与市场波动的策略 (27)五、结论与展望 (29)5.1 磷酸铁锂正极材料的发展成果总结 (30)5.2 对未来发展趋势的预测与展望 (31)一、内容综述磷酸铁锂正极材料作为锂离子电池的关键原料,自其发现以来便受到了广泛关注。
随着新能源汽车市场的迅猛发展,对动力电池的需求也日益增长,磷酸铁锂正极材料的发展也因此成为了研究的热点。
磷酸铁锂正极材料在产量、应用范围和性能等方面均取得了显著进步。
在产量方面,随着技术的不断进步和产业规模的扩大,磷酸铁锂正极材料的产量逐年提升,满足了不断增长的市场需求。
在应用范围上,磷酸铁锂正极材料已广泛应用于电动汽车、储能系统等领域,为这些领域的快速发展提供了有力支持。
在性能方面,通过改进生产工艺和优化材料配方等方法,磷酸铁锂正极材料的能量密度、安全性和循环寿命等性能指标得到了进一步提升。
尽管磷酸铁锂正极材料在发展中取得了诸多成果,但仍存在一些问题亟待解决。
磷酸铁锂正极材料的成本较高,这在一定程度上限制了其在市场上的广泛应用。
锂离子电池正极材料磷酸钒锂的制备及性能研究
锂离子电池正极材料磷酸钒锂的制备及性能研究一、本文概述随着全球能源需求的持续增长和环境问题的日益严峻,高效、环保的能源存储技术成为了研究的热点。
在众多电池技术中,锂离子电池以其高能量密度、长循环寿命和环境友好性等优点,广泛应用于移动电子设备、电动汽车以及大规模储能系统等领域。
正极材料作为锂离子电池的核心组成部分,其性能直接决定了电池的整体性能。
因此,研究和开发新型高性能的正极材料对于提升锂离子电池的性能具有重要意义。
磷酸钒锂(Li3V2(PO4)3,简称LVP)作为一种具有潜力的锂离子电池正极材料,因其高理论比容量、良好的结构稳定性和环境友好性而备受关注。
然而,磷酸钒锂在实际应用中仍面临导电性差、能量密度相对较低等问题。
因此,如何通过合理的制备工艺改善其电化学性能,成为了当前研究的重点。
本文旨在探讨磷酸钒锂的制备方法,并通过实验手段研究其电化学性能。
介绍了磷酸钒锂的基本性质和研究背景,阐述了其在锂离子电池领域的应用潜力。
随后,详细描述了磷酸钒锂的制备方法,包括原料选择、合成工艺以及后处理等方面。
接着,通过电化学测试手段,研究了磷酸钒锂的电化学性能,包括比容量、能量密度、循环稳定性和倍率性能等。
还探讨了不同制备条件对磷酸钒锂性能的影响,并分析了其性能优化的潜在机制。
本文的研究不仅有助于深入理解磷酸钒锂的电化学性能及其影响因素,也为进一步优化其制备工艺和提高其在锂离子电池中的实际应用性能提供了有益的参考。
本文的研究结果也为其他高性能锂离子电池正极材料的研发提供了有益的借鉴和启示。
二、磷酸钒锂的制备方法磷酸钒锂(Li3V2(PO4)3,简称LVP)作为一种具有潜力的锂离子电池正极材料,其制备方法对材料性能有着直接的影响。
磷酸钒锂的制备方法主要包括固相法、溶液法以及熔融盐法等。
固相法:固相法是最早用于制备磷酸钒锂的方法,其基本原理是通过将锂源、钒源和磷源按一定比例混合,在高温下进行固相反应来制备磷酸钒锂。
磷酸铁锂电池的正极原材料
磷酸铁锂电池的正极原材料
磷酸铁锂电池是一种新型的锂离子电池,其正极原材料是磷酸铁锂。
磷酸铁锂电池具有高能量密度、长寿命、安全性好等优点,因此在电动汽车、储能系统等领域得到了广泛应用。
磷酸铁锂是一种无机化合物,化学式为LiFePO4。
它是一种具有三维网状结构的材料,其中铁离子和磷酸根离子交替排列形成了晶格结构。
这种结构使得磷酸铁锂具有较高的稳定性和安全性,不易发生热失控等问题。
磷酸铁锂电池的正极材料通常采用纳米级的磷酸铁锂粉末。
这种粉末具有较高的比表面积和较小的粒径,能够提高电极材料的反应速率和电化学性能。
同时,磷酸铁锂粉末还需要进行表面修饰,以提高其与电解液的相容性和电化学稳定性。
磷酸铁锂电池的正极材料还需要添加导电剂和粘结剂等辅助材料,以形成电极片。
导电剂通常采用碳黑、导电聚合物等材料,能够提高电极的导电性能。
粘结剂则能够将磷酸铁锂粉末和导电剂等材料牢固地粘结在一起,形成坚固的电极片。
磷酸铁锂电池的正极原材料是磷酸铁锂粉末,其制备过程需要进行表面修饰,并添加导电剂和粘结剂等辅助材料。
这些材料的优化设计和制备工艺的改进,能够进一步提高磷酸铁锂电池的性能和安全性,推动其在新能源领域的广泛应用。
磷酸铁锂材料介绍
橄榄石LFP的晶体结构 江苏楚汉新能源科技有限公司
LFP充放电时晶体结构
江苏楚汉新能源科技有限公司
LFP有如下优点 氧离子与P5+通过强的共价键结合形成(PO)43+,即便是 在全充态,O原子也很难脱出,提高了材料的稳定性和 安全性; LFP在小电流充放电下实际比容量可以达到 140mAh· g-1 以上,并且结构不被破坏,与LiCoO2的比容量相当; 安全性能好; 循环性能优越; 耐过充性能好,有利于电池组合使用
五、LFP技术指标
江苏楚汉新能源科技有限公司
江苏楚汉新能源科技有限公司
江苏楚汉新能源科技有限公司
江苏楚汉新能源科技有限公司
O(∩_∩)O谢谢!
江苏楚汉新能源科技有限公司
特点
制备时加入过量的炭,多余的C在LFP产物中起导
电剂作用
产物有较好的微观形貌
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溶胶-凝胶法
Li3PO4
H3PO4
柠檬酸
溶于水,后在 60℃干燥
高温焙烧
凝胶
LFP
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优点:
化学均匀性好,纯度高
颗粒细,不沉淀
缺点:
凝胶干燥时收缩性大
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其它制备方法 机械合金法 脉冲激光沉积法 模板法
……
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2.2 LFP改性方法
LFP纯度的控制
粒径控制及提高材料振实密度
表面包覆导电材料 掺杂高价金属离子
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LFP在合成和实用化过程中存在如下问题
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1.2 专利
LFP电池和材料领域有两大核心技术专利 包覆碳技术,由加拿大Phostech公司独家使用权, 并且已经在我国申请专利 碳热还原技术,由美国A123公司所有
磷酸铁锂材料介绍
磷酸铁锂材料介绍磷酸铁锂(LFP)是一种新型的正极材料,由氟磷酸铁锂盐和导电剂混合制备而成。
由于其优异的循环寿命、高能量密度和良好的安全性,磷酸铁锂广泛应用于锂离子电池、电动车辆和储能系统中。
下面将详细介绍磷酸铁锂材料的特性和应用。
首先,磷酸铁锂具有很高的循环寿命。
它具有很低的自放电率和很好的循环稳定性,可在高温条件下保持较高的容量保持率。
与传统的锂离子电池相比,磷酸铁锂电池的寿命更长,可进行更多的充放电周期,延长了电池的使用寿命。
其次,磷酸铁锂具有较高的能量密度。
由于其较高的电压和较高的比能量,在相同体积和质量情况下,磷酸铁锂电池能够存储更多的能量。
这使得磷酸铁锂电池成为电动车辆和储能系统中的首选电池类型,能够提供更长的续航里程和更高的储能效率。
此外,磷酸铁锂具有良好的安全性。
由于其化学稳定性较高,不会发生剧烈的化学反应。
与其他正极材料相比,磷酸铁锂电池在过充和过放时的热失控风险较低,更不容易发生爆炸或火灾。
这使得磷酸铁锂电池更加安全可靠,被用于电动汽车等对安全性要求较高的场合。
磷酸铁锂的特性使其在多个领域得到广泛应用。
首先是锂离子电池领域。
磷酸铁锂电池的高能量密度和长寿命使其成为电动车辆和便携式电子设备的理想选择。
与其他正极材料相比,磷酸铁锂电池使用寿命更长,充电和放电速率更高,可满足日常使用的需求。
其次是储能系统领域。
随着可再生能源的发展,储能系统需求不断增加。
磷酸铁锂电池作为一种高性能和高安全性的储能设备,被广泛应用于可再生能源储存、电网调峰和备用电力供应等领域。
此外,磷酸铁锂还可以在电动工具、无人机、通信设备和家电等领域中得到应用。
其高能量密度和长寿命使其成为这些设备的理想能源储备。
综上所述,磷酸铁锂是一种具有优异性能和广泛应用的正极材料。
其高循环寿命、高能量密度和良好的安全性使其成为锂离子电池、电动车辆和储能系统的理想选择。
随着可再生能源和电动交通的快速发展,磷酸铁锂的需求将进一步增加,并在未来的能源领域发挥重要作用。
磷酸铁锂
磷酸铁锂磷酸铁锂(分子式:LiMPO4,英文:Lithium iron phosphate,又称磷酸铁锂、锂铁磷,简称LFP),是一种锂离子电池(可另外参见锂电池)的正极材料,也称为锂铁磷电池,特色是不含钴等贵重元素,原料价格低且磷、锂、铁存在于地球的资源含量丰富,不会有供料问题。
其工作电压适中(3.2V)、电容量大(170mAh/g)、高放电功率、可快速充电且循环寿命长,在高温与高热环境下的稳定性高。
这个看似不起眼却引发锂电池革命的新材料,为橄榄石结构分类中的一种,矿物学中的学名称为triphyllite,是从希腊字的tri-以及fylon两个字根而来,在矿石中的颜色可为灰色,红麻灰色,棕色或黑色。
化学式LiFePO4正确的化学式应该是LiMPO4,物理结构则为橄榄石结构,而其中的M 可以是任何金属,包括Fe、Co、Mn、Ti等等,由于最早将LiMPO4商业化的公司所制造的材料是C/LiFePO4,因此大家就这么习惯地把Lithium iron phosphate其中的一种材料LiFePO4当成是磷酸铁锂。
然而从橄榄石结构的化合物而言,可以用在锂离子电池的正极材料并非只有LiMPO4一种,据目前所知,与LiMPO4相同皆为橄榄石结构的Lithium iron phosphate 正极材料还有A y MPO4、Li1-x MFePO4、LiFePO4・MO 等三种与LiMPO4不同的橄榄石化合物(均可简称为LFP)。
发现自1996年日本的NTT首次揭露A y MPO4(A为碱金属,M 为Co Fe 两者之组合:LiFeCoPO4)的橄榄石结构的锂电池正极材料之后,1997年美国得克萨斯州立大学John. B. Goodenough 等研究群,也接着报道了LiFePO4的可逆性地迁入脱出锂的特性[1],美国与日本不约而同地发表橄榄石结构(LiMPO4),使得该材料受到了极大的重视,并引起广泛的研究和迅速的发展。
LFP(磷酸铁锂)材料基本介绍
烘烤厚度反弹变化率<1.5%
Exp.久兆磷酸铁锂实际表现 电池内阻
测试状态 化成前内阻 (mΩ ) 化成后内阻 (mΩ ) Average 11.6 Stdev. 0.23 Max 12.1 Min 11.4
13.5
0.33
13.8
12.9
比较优良的内阻表现
Exp.久兆磷酸铁锂实际表现 电池分容
2. 使用安全 -磷酸铁锂完全解决了钴酸锂和锰酸锂的安全隐患问题,钴酸锂和锰酸锂在强烈的 碰撞下会产生爆炸对消费者的生命安全构成威胁,而磷酸铁锂以经过严格的安全测 试即使在最恶劣的交通事故中也不会产生爆炸。 3. 可大电流快速放电 -可大电流2C快速充放电,在专用充电器下,1.5C充电40分钟内即可使电池充满, 起动电流可达2C,而铅酸电池现在无此性能。
磷酸铁锂功能用途
磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。 锂离子电池的正极材 料有很多种,主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴 酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料,而其它正极材料由于多种原因
,目前在市场上还没有大量生产。磷酸铁锂也是其中一种锂离子电池。从材料的
锑元素掺杂技术
LiFe1-xSbxPO4 电导率约10-4-10-3 (S/cm)
LiFePO4 电导率约10-10-10-9(S/cm)
电导率提升:一百万倍
久兆研发与技术 专利技术
闪蒸干燥技术
单位产品能耗 只有传统干燥方法的1.8%
久兆研发与技术 制造工艺
前躯体制备 高温合成 精细化处理
久兆研发与技术
久兆磷酸铁锂特点 更强的性价比
-量产规模大,目前2000吨的年产能完全满足客户批量供应的需求,并 且可以按照客户的要求实现定制生产;
磷酸铁锂正极材料 1c和4c标准比容量
磷酸铁锂正极材料 1c和4c标准比容量
磷酸铁锂(LiFePO4,简写为LFP)是一种锂离子电池正极材料,具有嵌入和嵌出锂离子的能力。
其理论比容量为170mAh/g,而量产材料的实际比容量约为140-145mAh/g(在1C、全电池、2.5-3.65V 的条件下)。
对于磷酸铁锂正极材料的1C和4C标准比容量,一般而言,1C 的比容量是指电池在1小时内完全放电或充电所能提供的容量,而4C的比容量则是指电池在1/4小时内(即15分钟)完全放电或充电所能提供的容量。
因此,4C的比容量通常会高于1C的比容量,因为电池需要在更短的时间内释放或吸收更多的能量。
然而,具体的比容量数值会受到多种因素的影响,如材料的制备工艺、颗粒大小、形貌、结构以及电池的设计和制造工艺等。
因此,不同的生产商或研究机构可能会得到不同的比容量数值。
总的来说,磷酸铁锂正极材料的1C和4C标准比容量会受到多种因素的影响,具体的数值需要参考相关的实验数据或生产商提供的技术规格书。
lfp正极材料用途
lfp正极材料用途
"LFP" 指的是锂铁磷酸铁锂(Lithium Iron Phosphate),它是一种锂离子电池的正极材料。
锂离子电池是一种常见的电池技术,广泛应用于便携设备、电动汽车、能源存储等领域。
以下是 LFP 正极材料的主要用途:
1. 电动汽车: LFP电池在电动汽车中被广泛使用。
由于其相对较低的成本、长寿命和相对较高的安全性,LFP电池成为一些电动汽车制造商的选择。
2. 储能系统: LFP电池也用于能源储存系统,如家庭储能系统、工业储能系统等。
这些系统可以储存太阳能或风能等可再生能源,并在需要时释放电能。
3. 便携设备:尽管在便携设备中,由于其相对较低的比能量和体积能量,LFP电池在与其他类型的电池(例如锰酸锂电池)相比,有时可能不如其他类型的电池被广泛使用。
然而,LFP电池的安全性和寿命可能使其在某些应用中成为合适的选择。
4. 应急电源: LFP电池由于其相对较高的安全性,也被用于应急电源和备用电源系统。
总体而言,LFP电池的广泛应用归功于其较低的成本、长周期寿命、相对较高的安全性以及对一些特定应用需求的适应性。
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磷酸铁锂 sem
磷酸铁锂 sem磷酸铁锂(LFP)是一种重要的锂离子电池正极材料。
它具有高能量密度、长寿命、安全性高等特点,已被广泛应用于电动汽车、储能系统等领域。
磷酸铁锂的化学式为LiFePO4,属于正交晶系。
它的晶体结构与磷酸钴锂和磷酸镍锂不同,其结构具有三维框架,由Li+、Fe2+、( PO4 )3-等离子组成。
磷酸铁锂的晶体结构稳定,能够抵抗电池循环时的变形和剥离,具有优异的循环稳定性。
此外,磷酸铁锂与锂离子具有较强的化学键合,不易发生安全事故,具有较高的安全性。
磷酸铁锂因其优秀的性能,被广泛应用于电动汽车领域。
电动汽车需要锂离子电池具有高能量密度、长寿命和安全性高等特点。
在这方面,磷酸铁锂的性能是非常优异的。
例如,磷酸铁锂具有较高的标称电压(3.2V),能够提供更高的电池电压和能量密度;磷酸铁锂的循环寿命长,能够提供更可靠的电池性能和使用寿命;磷酸铁锂具有较高的安全性,可以有效地避免电池安全事故的发生。
在储能系统领域,磷酸铁锂也得到了广泛的应用。
随着可再生能源的发展,太阳能和风能等可再生能源在电网中的比例不断增加。
这些可再生能源的波动性和不稳定性严重影响了电网的可靠性和稳定性。
储能系统能够有效地缓解电网的不稳定性,提高电网的可靠性和稳定性。
磷酸铁锂作为储能系统的主要电池材料之一,能够提供可靠、高效的储能性能,并且具有较高的安全性。
总之,磷酸铁锂作为锂离子电池的优秀正极材料,具有高能量密度、长寿命和安全性高等特点,在电动汽车、储能系统等领域得到广泛应用。
随着锂离子电池技术的不断发展,磷酸铁锂的性能和应用前景还有很大的提升空间。
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碳热还原法典型工艺
磷酸铁锂简介
碳热还原法优点
磷酸铁锂简介
常用原材料
磷酸铁锂
磷酸铁锂电极材料主要用于各种锂离子电池. 自1996年日本的NTT首次揭露 AyMPO4(A为碱金属,M为CoFe两者之组合:LiFeCOPO4)的橄榄石结构的锂电池正 极材料之后, 1997年美国德克萨斯州立大学John. B. Goodenough等研究群,也接
锂电池比较
公司产品介绍
统计项目 比表面积 振实密度 D10 D50 D90 1C放电 1C放电效率 北大020 18-22m2/g >1.2g/cm3 ≥0.5um 1.5~3.0um ≤10um 134mAh/g ≥75% 北大 300 18.48 1.32 1.28 2.37 6.69 143 90.6% P-1 18.97 1.23 1.11 1.78 2.83 135 90.8% 立凯 16.14 1.116 1.18 1.97 4.02 135 89.7% 卓能 18.87 1.1258 1.59 3.76 8.68 133.8 89.1% 久兆 12~16 ≥1.15 0.7~1.5 2.0~6.0 9.0~14 > 130 >90%
2. 使用安全 -磷酸铁锂完全解决了钴酸锂和锰酸锂的安全隐患问题,钴酸锂和锰酸锂在强烈的 碰撞下会产生爆炸对消费者的生命安全构成威胁,而磷酸铁锂以经过严格的安全测 试即使在最恶劣的交通事故中也不会产生爆炸。 3. 可大电流快速放电 -可大电流2C快速充放电,在专用充电器下,1.5C充电40分钟内即可使电池充满, 起动电流可达2C,而铅酸电池现在无此性能。
磷酸铁锂物理参数
1. 粒度分布(particle size distribution) -将粉末试样按粒度不同分为若干级,每一级粉末(按质量、按数量或按体积)所占 的百分率。 表示粒度特性的几个关键指标: ① D50:一个样品的累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径。它的物理意义 是粒径大于它的颗粒占50%,小于它的颗粒也占50%,D50也叫中位径或中值粒径。 D50常用来表示粉体的平均粒度。 ② D97:一个样品的累计粒度分布数达到97%时所对应的粒径。它的物理意义是粒 径小于它的的颗粒占97%。D97常用来表示粉体粗端的粒度指标。 其它如D16、 D90等参数的定义与物理意义与D97相似。
久兆磷酸铁锂特点 更强的性价比
-量产规模大,目前2000吨的年产能完全满足客户批量供应的需求,并 且可以按照客户的要求实现定制生产;
-产品生产效率高,单位能耗低,与市场同类产品相比具有最高的性价 比;
Exp.久兆磷酸铁锂实际表现 三高 与 三低 特点
高活性物质含量
更低的辅料用量
高的浆料固含量
更低的自放电率
磷酸铁锂电池特点
4. 耐高温 -磷酸铁锂电热峰值可达350℃—500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。工作温度 范围宽广(-20C--+75C),有耐高温特性磷酸铁锂电热峰值可达350℃—500℃而 锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。
5.大容量 -具有比普通电池(铅酸等)更大的容量。 6.无记忆效应 - 可充电池在经常处于充满不放完的条件下工作,容量会迅速低于额定容量值,这种现 象叫做记忆效应。像镍氢、镍镉电池存在记忆性,而磷酸铁锂电池无此现象,电池无 论处于什么状态,可随充随用,无须先放完再充电 7.体积小、重量轻 - 同等规格容量的磷酸铁锂电池的体积是铅酸电池体积的2/3重量是铅酸电池的1/3。
原理上讲,磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程,这一原理与钴酸锂,锰酸锂完全相 同。
磷酸铁锂性能特点
1. 高能量密度 - 其理论比容量为170mAh/g,产品实际比容量可超过140 mAh/g(0.2C, 25°C); 2. 安全性 -是目前最安全的锂离子电池正极材料; 不含任何对人体有害的重金属元素;
着报导了LiFePO4的可逆性地迁入脱出锂的特性,美国与日本不约而同地发表橄榄
石结构(LiMPO4), 使得该材料受到了极大的重视,并引起广泛的研究和迅速的发展 。与传统的锂离子二次电池正极材料,尖晶石结构的LiMn2O4和层状结构的 LiCoO2相比,LiMPO4 的原物料来源更广泛、价格更低廉且无环境污染。
磷酸铁锂功能用途
磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。 锂离子电池的正极材 料有很多种,主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴 酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料,而其它正极材料由于多种原因
,目前在市场上还没有大量生产。磷酸铁锂也是其中一种锂离子电池。从材料的
烘烤厚度反弹变化率<1.5%
Exp.久兆磷酸铁锂实际表现 电池内阻
测试状态 化成前内阻 (mΩ ) 化成后内阻 (mΩ ) Average 11.6 Stdev. 0.23 Max 12.1 Min 11.4
13.5
0.33
13.8
12.9
比较优良的内阻表现
Exp.久兆磷酸铁锂实际表现 电池分容
测试状态 容量 (mAh) 比容量 (mAh/g) Average Stdev Max Min
1156
8.25
1167
1152
125.5
0.72
126.9
124.1
稳定的容量发挥
Exp.久兆磷酸铁锂实际表现 循环性能
久兆研发与技术
专利技术
制造工艺
研究与发展
久兆研发与技术 专利技术
前躯体制备
目的:使锂、铁、磷、氧得到充分而均匀的混合
久兆研发与技术
高温合成
目的:高温固相反应使前躯体成为磷酸铁锂
久兆研发与技术
精细化处理
目的:使磷酸铁锂易于制造电池并发挥最大效能
久兆研发与技术 研发与发展
新的原料体系制造磷酸铁锂 生物冶金领域制备磷酸铁锂前躯体 下一代正极材料硅酸盐体系的研究
原理上讲,磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程,这一原理与钴酸锂,锰酸锂完全相 同。
磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池是用来做锂离子二次电池的, 现在主要方向是动力电池,相 对NI-MH,Ni-Cd电池有很大优势。
磷酸铁锂电池特点
•充放2000次 •效率更高
超长寿命
使用安全
•不燃烧 •不爆炸
耐高温
•更高温01.24)
久兆新能源科技有限公司
磷酸铁锂简介
•什么是磷酸铁锂 •磷酸铁锂的优点与缺点
•如何改善缺点
•如何获得磷酸铁锂
磷酸铁锂简介 什么是磷酸铁锂 ?
磷酸铁锂是一种无机化合物
属于正交晶系橄榄石型结构,空间群为Pnma
磷酸铁锂用于锂离子电池正极材料
其理论比容量为170mAh/g,产品实际比容量可超过140mAh/g
主要应用在动力电池方面(HEV,EV,电动工具)
磷酸铁锂简介 磷酸铁锂晶体结构
磷酸铁锂简介 磷酸铁锂的优点
原料来源丰富、价廉
环境友好,不含任何对人体有害的重金属元素
热稳定性好
循环性能好(在100%DOD条件下,可以充放电2000次以 上)
热稳定性好
循环性能好
脱嵌
磷铁锰矿
磷酸锂铁矿
磷酸铁锂简介 磷酸铁锂的缺点
磷酸铁锂简介 如何改善缺点
磷酸铁锂简介 碳包覆技术 原料混合式加入
磷酸铁锂简介 碳包覆技术 烧结结束时加入
磷酸铁锂简介 添加金属粒子
磷酸铁锂简介 导电有机物包覆
磷酸铁锂简介 掺杂金属离子
磷酸铁锂简介 如何获得磷酸铁锂
磷酸铁锂简介 高温固相反应法
高温固相反应法典型工艺
磷酸铁锂简介
碳热还原法
久兆研发与技术 研发与发展
- 久兆新能源与南京工业大学合作成立了新能源工程技术 中心,继续致力于新能源材料领域的技术研究及创新, 目前已在生物冶金领域与高分子导电材料方面取得突破。 - 该项研究目前尚处于实验阶段,不久即将以阶段性成果申 请专利。该项技术一旦获得应用,将有望从根本上突破国 外公司就磷酸铁锂碳包覆及金属掺杂专利的国际垄断,实 现自主知识产权布局。
磷酸铁锂物理参数
4. 碳含量 (C % ) -单位体积或单位质量中碳元素的含量 -单位:% 5. 水分 - 单位体积或单位质量中水份的含量 6. XRD (X-ray diffraction ) - X射线衍射,通过对材料进行X射线衍射,分析 其衍射图谱,获得材料的成分、材料内部原子 或分子的结构或形态等信息的研究手段。 7. 克容量 -即单位重量的电池或活性物质所能放出的电量 - 单位 mAh/g
高的放电平台率
更低的使用成本
Exp.久兆磷酸铁锂实际表现 IFR18650 实例
类别 项目 材料 A11 SuperP+ VGCF 配方设计 KS6 HSV900 隔膜选择 基材长度 基材厚度 771 0.020 正极 比例 95% 2% 0% 3% 材料 FSN-4 SuperP CMC SBR 负极 比例 95% 1% 1.6% 2.4%
磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。 锂离子电池的正极材 料有很多种,主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴 酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料,而其它正极材料由于多种原因
,目前在市场上还没有大量生产。磷酸铁锂也是其中一种锂离子电池。从材料的
快速充电
•快速充电 •快速放电
更大容量
•比铅酸更大容量
无记忆 效应 更环保 更小更轻
•体积铅酸2/3 •重量铅酸1/3
•随充随用 •深度放电
•无重金属 •无污染
磷酸铁锂电池特点
1. 超长寿命 -长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右,最高也就500次 - 磷酸铁锂电池,而磷酸铁锂动力电池,循环寿命达到2000次以上,标准充电使 用,可达到2000次。同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护又半年”, 使用 最多也就1—1.5年时间,而磷酸铁锂电池在同样条件下使用,将达到7-8年。综 合考虑,性能价格比将为铅酸电池的 4倍以上。 安全