磷酸铁锂动力电池电解液的研究进展.
磷酸铁锂动力电池电解液改善及过程参数优化简
磷酸铁锂动力电池电解液改善及过程参数优化简磷酸铁锂动力电池是一种具有高能量密度、长寿命、低自放电率和无污染等优点的新型二次电池。
然而，电解液的质量对电池的性能和寿命有着重要的影响。
本文旨在探讨磷酸铁锂动力电池电解液的改善及过程参数优化。
一、电解液的组成及特性磷酸铁锂电池的电解液通常由磷酸盐、有机溶剂和添加剂组成。
其中，磷酸盐是电池正极和负极之间的离子传导介质，有机溶剂则是溶解磷酸盐的媒介，添加剂则是为了优化电池性能而添加的。
电解液的特性对电池的性能和寿命有着重要的影响。
其中，电解液的电导率、稳定性和耐高温性是其最为关键的特性。
电解液的电导率越高，电池的输出功率越大；电解液的稳定性越好，电池的寿命越长；电解液的耐高温性越好，电池的安全性越高。
二、电解液改善1. 磷酸盐的选择磷酸铁锂电池的电解液中常用的磷酸盐有三种，分别是锂磷酸盐、钠磷酸盐和铵磷酸盐。
其中，锂磷酸盐具有电导率高、稳定性好、溶解度大等优点，是目前最为常用的磷酸盐。
2. 有机溶剂的选择磷酸铁锂电池的电解液中常用的有机溶剂有丙二醇、乙二醇、二甘醇和碳酸酯等。
其中，碳酸酯具有稳定性好、电导率高、溶解度大等优点，是目前最为常用的有机溶剂。
3. 添加剂的选择磷酸铁锂电池的电解液中常用的添加剂有膦酸盐、氟化物、硫酸盐等。
其中，膦酸盐具有提高电池循环寿命、降低内阻、增加电解液稳定性等优点，是目前最为常用的添加剂之一。
三、过程参数优化1. 电解液配方的优化电解液配方的优化包括磷酸盐、有机溶剂和添加剂的种类和比例的选择。
通过优化电解液配方，可以提高电池的输出功率、循环寿命和安全性。
2. 电解液的制备工艺的优化电解液的制备工艺的优化包括溶解温度、搅拌速度、溶解时间等。
通过优化制备工艺，可以提高电解液的稳定性和电导率。
3. 电池的生产工艺的优化电池的生产工艺的优化包括正负极材料的制备工艺、电池组装工艺等。
通过优化生产工艺，可以提高电池的性能和寿命。
四、总结磷酸铁锂动力电池的电解液是影响电池性能和寿命的重要因素。
磷酸铁锂电池的研究现状与改进
磷酸铁锂电池的研究现状与改进磷酸铁锂电池是一种先进的电池技术，具有很高的能量密度和长寿命，因此它在插电式电动汽车和储能系统中被广泛应用。
不过，在不断追求更高的性能和安全性方面，磷酸铁锂电池研究仍在不断进行。
本文将介绍磷酸铁锂电池的研究现状和改进。
一、磷酸铁锂电池的原理和特性磷酸铁锂电池是一种锂离子电池，其正极材料采用LiFePO4磷酸铁锂，负极材料采用石墨，电解液为有机溶液。
这种电池具有以下特征：高能量密度、高安全性、长寿命、快充快放性能好以及低自放电率等。
二、磷酸铁锂电池的研究现状1.提高能量密度尽管磷酸铁锂电池已经具有很高的能量密度，但是与其他电池相比还是稍逊一筹。
因此，有一些研究着眼于提高磷酸铁锂电池的能量密度。
提高能量密度的方法包括改进正极材料结构、改善电解液、改进电极设计等。
2.改进安全性虽然磷酸铁锂电池已经被证明是一种安全的电池，但火灾和爆炸的事件仍然偶尔发生。
因此，有一些研究着眼于改进磷酸铁锂电池的安全性。
改进安全性的方法包括改进内部设计、改进电解液、改进生产工艺等。
3.提高充放电性能磷酸铁锂电池的快充快放性能已经比其他锂离子电池更好，但还有提升空间。
有一些研究着眼于提高磷酸铁锂电池的充放电性能。
提高充放电性能的方法包括改进材料设计、改进电解液、改进制造过程等。
三、磷酸铁锂电池的改进1.改进正极材料正极材料是磷酸铁锂电池的关键组成部分。
现有的正极材料可以搭配多种填充材料来改善电池性能。
例如，为磷酸铁锂正极添加碳黑、碳纳米管和碳纤维等碳填充材料可以增加导电性和电池的能量密度。
2.改进电解液电池中的电解液可以影响电池的充放电性能和安全性。
改进电解液的方法包括改进成分、改进浓度、改进添加剂等。
例如，添加一些添加剂（如酸、碱、氨）可以改善电池的充放电性能。
3.改进生产工艺生产工艺可以影响电池的品质和性能。
改进生产工艺可以提高电池质量和性能。
例如，采用更严密的生产过程、更高效的制造设备和用于检测质量的更先进的技术，都可以提高生产工艺的效率和准确性。
磷酸铁锂电解液
磷酸铁锂电解液
磷酸铁锂电解液是一种以离子（Li＋）和共价键（PO4）形成的复合溶液，具有优异
的电化学性能和热稳定性。
作为新型锂电池（LIB）中的正极材料，它已经成为众多科研
领域的热门研究话题。
磷酸铁锂电解液的特点可分为以下几个方面：
（1）电化学性能优良。
磷酸铁锂电解液的电子传导性能显著优于传统的碳墨极材料，运动学和湿度应力影响更小，温热因素尤其优良，液体内阻抗降低。
（2）反应化学机制的了解。
采用原子转移自由能法来研究Li＋的化学反应，在这种
情况下，氧化还原反应速率可以得到显著改善。
（3）电池性能优良。
磷酸铁锂电解液中的Li＋可以形成稳定的电池结构，具有优良
的电池容量、循环寿命和热容量，耐久性强，更有利于安全性要求。
（4）产品可制造性高。
磷酸铁锂不仅具有良好的封装特性，而且在制造过程中，能
够简化步骤，提高制造效率，并可在产品种类上起到一定作用。
（5）经济可行性强。
作为一种广泛使用的合成溶液，磷酸铁锂电解液的物理和化学
耐受性都很高，而且在合成过程中消耗量较少，所以具有很强的经济可行性。
总之，磷酸铁锂电解液具有良好的性能，能够有效解决当今锂电池的发展中面临的技
术和应用问题，是一种潜在的新型锂电池材料，也是非常具有潜力的新型合成溶液，将来
在多方面都能发挥重要作用。
磷酸铁锂动力电池电解液的研究进展
1.2 LiFePO4动 力电池的应用优势
充电时,Li+从[FePO4]-层迁移出来,经过电解液进入负极,Fe2+被 氧化成Fe3+,电子则经过相互接触的导电剂和集流体从外电路到 达负极,放电过程与之相反。 Fe3+/Fe2+两相转变 FePO4与LiFePO4的结构 相似，体积接近，相差 6.81%
广州天赐磷酸活性，促进 了电解液与正极材料的反应
Fe溶解，正极材料 结构遭破坏
电解液加速分解导致SEI膜的增厚
Li+迁移路径延长， 消耗电解液中锂盐 石墨层剥离，结构 坍塌
金属离子在放电过程中沉积在阳极 石墨上并插入石墨层中
LiFePO4晶格结构不完整，表面活 性物过多
易与电解液中游离 酸反应
电解液对磷酸 铁锂电池高温性能的影响
改善方法
1
优化电解液溶剂 组分，提高电解 液与LiFePO4电 极材料的相容性
2
选择合适电解液 添加剂，减少电 解液在MCMB上 的分解及SEI膜 的增厚
常用的添加剂有碳酸亚乙烯酯(VC)、亚 硫酸乙烯酯（ES)亚硫酸丙烯酯（PS)
2.2电解液对磷酸 铁锂电池低温性能的影响
大电池-20℃测试
于常温下1C放电至2V 后-20℃搁置16h测试
大电池-30℃与-40℃测试
能满足电池-20℃0.3C放电容量 保持接近70%, -20℃0.3C 50% 对于32Ah电池，B配方的低温 性能优于A配方 于常温下1C充电至3.85V 后于低温下搁置16h测试
2.3电解液对 磷酸铁锂电池倍率性能的影响
负极
人造 石墨
压实密度： 1.22g/cm3 厚度：90μm
说明
自制软包电池，标称容量：400mAh
动力电池用正极材料磷酸铁锂的研究进展
（ ｃ ｏ ｌ ｆ ｈ ｓｃ ｎ ｌｃ ｍｍ ｕ ｉａｉｎ Ｅ ｇ ｎ ｅｉｇ Ｓ ｕｈＣｈｎ ｒ ｌｌ ｉ ｅｓ ｙ Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ０ ０ ， ｉａ Ｓ ｈ ｏ ｙ ｉｓａ ｄＴｅｅ ｏ ｏ Ｐ ｎｃ ｔ ｎ ｉｅ ｒｎ ， ｏ ｔ ｉａＮｏ ｌａ ｖ ｒｉ ． ａ ｇ ｈ ｕ ５ ０ ６ Ｃｈｎ ） ｏ ｘ Ｕｎ ｔ ｌ
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磷酸铁锂电池动力技术在船舶上的应用进展
115珠江水运2024年02月学术 · 磷酸铁锂电池动力技术在船舶上的应用进展·磷酸铁锂电池动力技术在船舶上的应用进展◎ 王磊 李银武 陈秋辰 广东交通职业技术学院海事学院摘 要：锂电池动力技术是绿色新能源船舶的重要发展方向，本文介绍磷酸铁锂电池在性能参数方面的特性，分析磷酸铁锂电池的工作原理及将磷酸铁锂电池应用于纯电池动力船舶所具有的优势。
结合锂电池在船舶电力推进领域的应用与发展现状，对锂电池船舶的相关规范进行解读，分析限制锂电池船舶内河发展的因素，并提出相应的发展思路。
关键词：磷酸铁锂电池；锂电池动力船舶；内河船舶；船用电池安全航运业是国民经济的重要基础产业，其可持续发展对整个经济社会的高质量发展都具有重要意义。
随着能源与环境问题受到越来越广泛的关注，研究清洁、高效、可持续发展的船舶新能源推进技术势在必行[1]。
目前，新能源船舶的推进动力技术主要包括：1）采用LNG、LPG、甲醇等清洁燃料动力技术；2）采用燃料电池、储能单元动力技术；3）采用锂电池动力技术；4）采用太阳能、风能等清洁能源动力技术[2]。
随着锂电池技术的不断成熟，将锂电池技术运用到船舶动力系统受到了越来越多的关注，成为新能源船舶推进动力系统的重要发展方向[3]。
1.技术概况1.1不同锂电池性能比较常见锂电池的类型主要有磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍酸锂等，不同类型的锂电池参数对比如表1所示[4]。
由表1可知，相对于锰酸锂、钴酸锂、镍酸锂电池，磷酸铁锂电池在能量密度、循环次数、工作温度、安全性能、环保性等方面均具有较好的特性，在纯电池动力船舶领域具有较大的发展潜力。
同时需要另外说明的是，目前被中国船级社认可的船用能源锂电池只有磷酸铁锂电池。
1.2磷酸铁锂电池工作原理磷酸铁锂电池在充电时，正极中的锂离子Li +通过聚合物隔膜向负极迁移；在放电过程中，负极中的锂离子Li +通过隔膜向正极迁移。
在磷酸铁锂电池的充放电过程中，电池正极的离子、电子得失过程如下[5]：充电过程：LiFePO 4-x Li +-x e -→x FePO 4+(1-x )LiFePO 4 （1）放电过程：LiF ePO 4+x Li ++x e -→LiF ePO 4+(1-x )F e PO 4 （2）1.3采用磷酸铁锂电池的优势纯电池动力船舶采用磷酸铁锂电池，具有如下优势[6]：1）磷酸铁锂电池的循环寿命能够达到2000次以上，工作温度范围为-20℃～75℃，可提高纯电池动力船舶电力系统的可靠性与耐高温性。
磷酸铁锂电解液
磷酸铁锂电解液
磷酸铁锂电解液是一种梯度电解质溶液，由碳酸铁、磷酸锂、碳酸氢钠和水四种物质组成，电解质分子之间被稳定的水分子介质构成了电解质梯度系统。
磷酸铁锂电解液是电池制造过程中经常使用的高浓度电解质溶液，可以提供电池的高能量密度和高容量。
磷酸铁锂电解液的组成分子非常复杂，其中碳酸铁和磷酸锂具有很强的共价键和稳定性，可以有效降低电池的活度损失，同时由于它们具有极大的电容量，可以在电池工作中提供较大的电能。
此外，碳酸氢钠和水可以溶解和加强热效应，可以有效提高电池的热稳定性，从而提高电池的可靠性和安全性。
磷酸铁锂电解液的特点是熔点低，相对密度高，热导率低，电导率高，极化潜力低，抗高温、高速、冲击能力好。
它具有高电容量、高电能、高安全性、长寿命等特点，可满足各种电池的开发要求。
磷酸铁锂电解液可用于制造铁锂电池，因为这种电池具有绝对的优势：非常高的电能密度，可以节能、节省成本；长寿命、低成本；抗冲击能力强，可以有效缓解工厂的冲击；安全性好，避免火灾等事故的发生；热稳定性好，可以节约生产空间；高温下电池的自净能力强，可以有效防止电池的污染；导电性能好，可以改善电池的质量；传导性强，仅需要很少的控制电极来完成电池制造。
由于磷酸铁锂电解液具有上述特点，该溶液在电池制造业中得到了广泛应用。
它的应用领域不仅仅局限于电池的制造，还广泛应用于广播、电信、电力电子、医疗、航空航天等领域，可以为各行各业提
供质量上乘的铁锂电池。
磷酸铁锂电解液的研究和应用，有助于探索电池技术的未来，因此，它在于推动智能电池产业发展中具有重要作用。
今后，磷酸铁锂电池将更加广泛地应用于各行各业领域，为整个产业提供更多的创新和发展推动力。
锂离子电池正极材料磷酸铁锂：进展与挑战
述 ＬＦ Ｐ 料 在 基 础 和 应 用 研 究 方 面 的 最 新 进 展 。 ｉｅ Ｏ 材
２ 磷 酸 铁 锂 的 性 能 优 势
ＬＦ Ｐ 橄榄 石结 构 ， 于 正交 晶 系 （ ｎ ｉｅ Ｏ 为 属 Ｐ ｍｂ空 间群 ） 材 料 充 电时 发 生 氧 化 反 应 ， 离子 从 Ｆ Ｏ ， 锂 ｅ 层
ＬＦ Ｐ 的理 论 比 容 量 为 １ ０ ｉｅ Ｏ ７ ｍＡｈ ｇ 实 际 比 容 ／，
源广 泛 、 环 境 污染 等 优 点脱 颖 而 出 ， １ ９ 无 自 ９ ７年 Ｊ ｈ ｏｎ Ｂ Ｇｏ ｄ ｎ ｕ ｈ教授 ｌ 首 次发 现其 可 逆嵌 锂一 锂 特性 ． ｏ ｅｏ ｇ ＿ １ 脱
中最 主要 的就 是 倍 率 充 放 电性 能差 ， 随 充放 电 电流 即 密度 的增 加 ， 容量 快 速 衰 减 。导 致 ＬＦ Ｐ 率 性 能 ｉｅ Ｏ 倍
差 的主 要 原 因 是 Ｉ 和 电子 在其 中 的传 导 速 率 低 ， ｉ 这 与其 晶体 结 构有 关 。从 晶 体结 构 看 ， 在锂 离子 所 在 的
体 积 接近 ， ｉ ｅ Ｏ Ｌ Ｆ Ｐ 脱 锂 后 体 积 仅 减 小 ６ ８ ， 度 ．１ 密
增 大 ２ ５ 。 由于 充放 电过 程 中结 构变 化 很小 ， 免 ．９ 避 了 由于结 构变 化 过 大 甚 至 结 构 崩塌 造 成 的容 量 衰 减 。 同时 ， 嵌脱 过 程 中较 小 的体 积 变 化 还 可 以有 效 缓 解 碳
是 最具发展 潜 力 的锂 离子 动 力 与储 能 电池 正 极 材 料 。
锂离子电池正极材料磷酸铁锂研究现状
锂离子电池正极材料磷酸铁锂研究现状一、本文概述随着全球对可持续能源需求的日益增长，锂离子电池作为一种高效、环保的能源储存系统，已经在便携式电子设备、电动汽车、储能电站等领域得到了广泛应用。
而磷酸铁锂（LiFePO4）作为锂离子电池的正极材料，因其高安全性、长寿命、环保性等优点，正逐渐受到业界的广泛关注。
本文旨在综述磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料的研究现状，包括其化学性质、合成方法、改性研究、应用前景等方面，以期为磷酸铁锂材料的研究和发展提供有益的参考和启示。
文章首先介绍了磷酸铁锂的基本化学性质，包括其晶体结构、电化学性能等。
然后，综述了磷酸铁锂的合成方法，包括固相法、液相法、溶胶-凝胶法等，并对比了各种方法的优缺点。
接着，文章重点讨论了磷酸铁锂的改性研究，包括表面包覆、离子掺杂、纳米化等手段，以提高其电化学性能。
文章还探讨了磷酸铁锂在锂离子电池领域的应用前景，包括其在小型电池、动力电池、储能电池等方面的应用。
通过本文的综述，我们期望能够为读者提供一个全面、深入的磷酸铁锂正极材料研究现状的了解，同时也希望能够为磷酸铁锂材料的进一步研究和应用提供有益的借鉴和指导。
二、磷酸铁锂的基本性质磷酸铁锂，化学式为LiFePO4，是一种广泛应用于锂离子电池的正极材料。
它具有独特的橄榄石型晶体结构，这种结构使得磷酸铁锂在充放电过程中具有较高的稳定性。
磷酸铁锂的理论比容量为170mAh/g，虽然相对于其他正极材料如硅酸铁锂（LFP）和三元材料（NCA/NMC）较低，但其实际比容量仍然可以达到150mAh/g左右，足以满足大部分应用需求。
磷酸铁锂具有极高的安全性。
其橄榄石结构中的PO43-离子形成了一个三维网络，这个网络有效地隔离了锂离子和电子，从而防止了电池在充放电过程中的热失控现象。
同时，磷酸铁锂的高温稳定性和良好的机械强度也使得它成为一种理想的电池材料。
除了安全性和稳定性，磷酸铁锂还具有优良的循环性能。
在多次充放电过程中，其晶体结构能够保持相对稳定，使得电池的容量衰减较慢。
关于锂离子电池正极材料磷酸铁锂的研究
关于锂离子电池正极材料磷酸铁锂的研究发表时间：2019-09-11T13:32:06.157Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：李泳[导读] 摘要：橄榄石型磷酸铁锂（LiFePO4）具有原料来源广泛、循环性能好、对环境无污染等特点，尤其是在高温下的安全性能，使其成为一种应用前景非常广阔的锂电池正极材料。
汕头市毅和电源科技有限公司 515000摘要：橄榄石型磷酸铁锂（LiFePO4）具有原料来源广泛、循环性能好、对环境无污染等特点，尤其是在高温下的安全性能，使其成为一种应用前景非常广阔的锂电池正极材料。
本文主要对动力锂离子电池正极材料磷酸铁锂进行了初步进展研究，阐述了磷酸铁锂的制作准备程序与研究成果，并对当下出现的相关问题进行了策略探讨。
关键词：磷酸铁锂；锂电池正极材料前言：目前，我国小容量锂电池——如手机电池、笔记本电脑电池等的生产已基本趋于饱和，但是大容量的动力锂离子电池却依然没有进入市场。
电动车及大型移动电源应用领域仍是铅酸体系电池占据着主导地位。
锂离子电池自问世以来一直以钴酸锂、锰酸锂正极材料为主导，钴酸锂及锰酸锂材料由于自身安全性差，循环寿命短、价格昂贵等缺点，都不能真正适用锂离子动力电池产业需要。
新一代锂电正极材料磷酸铁锂逐步粉墨登场后，真正为大容量锂动力电池的发展和更新展现了广阔空间，开辟了新天地。
锂电池取代铅酸、镍氢等电池体系的局面将成为电池产业发展的必然趋势。
1 锂离子电池正极材料的优劣评估锂离子电池正极材料的优劣，大致可以从以下几个方面进行评估：（1）正极材料应有较高的电极电位，使电池有较高的输出电压；（2）锂离子能够在正极材料中大量的可逆地嵌入和脱嵌，以使电池有高的容量；（3）在锂离子嵌入/脱嵌过程中，正极材料的结构应尽可能不发生变化或小发生变化，以保证电池良好的循环性能；（4）正极的氧化还原电位在锂离子的嵌入/脱嵌过程中变化应尽可能小，使电池的电压不会发生显著变化，以保证电池平稳地充电和放电；（5）正极材料在锂离子的嵌入/脱嵌过程中材料结构不发生塌陷，使电池的电压不会发生显著变化，以保证电池安全性；（6）正极材料应有较高的电导率，能使电池大电流地充电和放电；（7）正极不与电解质等发生化学反应；（8）锂离子在电极材料中应有较大的扩散系数，便于电池快速充电和放电；（9）价格便宜，对环境无污染。
磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料的研究进展
磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料的研究进展磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料的研究进展锂离子电池是现代电子产品中最常用的电池之一，其高能量、高比能力、长寿命和环保等特点，使得其应用范围越来越广泛。
锂离子电池由负极和正极组成，因此正极材料的性能对电池的能量密度、功率密度、循环寿命等方面都有着关键的影响。
磷酸铁锂作为一种新型的锂离子电池正极材料，其具有结构稳定、容量高、寿命长等优点，在锂离子电池研究领域发挥着重要作用。
本文将围绕磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料的研究进展展开讨论。
一、磷酸铁锂的基本性质磷酸铁锂（LiFePO4）是一种具有嵌锂过程的锂离子电池正极材料，其晶体结构属于层状结构。
磷酸铁锂的电化学性能稳定，安全性好，具有很高的比容量和长寿命等特点，因此被广泛应用于电动工具、电动车等领域。
二、磷酸铁锂与其他锂离子电池正极材料的比较1、与钴酸锂的比较钴酸锂是当前锂离子电池中使用最广泛的正极材料之一，其具有高能量密度、较高的循环寿命和优秀的高温性能等特点。
但是，钴酸锂的成本高、资源稀缺且存在环境污染问题，因此其替代材料备受关注。
相比之下，磷酸铁锂的成本低、资源丰富且无毒、可回收等环保优势。
而且，磷酸铁锂具有比容量高、循环寿命长、高比功率、安全性好等特点，因此被广泛认为是一种具有广阔应用前景的正极材料。
2、与锰酸锂和三元材料的比较锰酸锂和三元材料是锂离子电池中常用的正极材料，锰酸锂具有高比能力、成本低的优势，但其循环寿命较低；三元材料则具有较高的能量密度、循环寿命和安全性等优点，但其制备过程复杂，成本高。
相比之下，磷酸铁锂具有更高的比容量、更长的循环寿命和更好的安全性，是一种替代锰酸锂和三元材料的新型正极材料。
三、磷酸铁锂制备方法的研究进展1、固相法固相法制备磷酸铁锂是最早的方法之一，其操作简便、制备工艺成熟、产品质量稳定，因此得到了广泛应用。
但是，固相法制备的磷酸铁锂容易出现分布不均匀、晶体尺寸大小不一的问题，从而影响磷酸铁锂的电化学性能。
磷酸铁锂电池电解质的研究进展
锂离子电池电解质的研究进展摘要电解质作为电池的3个重要组成部分之一，是完成电化学反应不可缺少的部分，它的性能好坏直接影响了锂离子电池的性能的优化和提高。
本文综述了锂离子电池电解质的分类和性能指标，简单介绍各类电解质的研究进展，讨论了电解质应具备的性质及发展方向。
关键词：锂离子电池 液体电解质 固体电解质 熔融盐电解质导论锂离子电池概论锂离子电池简介锂离子电池（Lithium Ion Battery ，缩写为LIB ）又称锂电池，根据锂离子电池所用电解质材料不同，锂离子电池可以分为液态锂离子电池(lithium ion battery, 简称为LIB)和聚合物锂离子电池(polymer lithium ion battery, 简称为LIP)两大类。
其中，液态锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。
电池正极采用锂化合物2LiCoO 或24LiMn O ,负极采用锂-碳层间化合物。
锂离子电池的优点：（1）输出电压高，采用低嵌锂电位材料作负极，高嵌锂电位材料作正极，单体电池的工作电压高达3.7-3.8V （磷酸铁锂的是3.2V ），是Ni-Cd 、Ni-H 电池的3倍。
（2）比能量大，目前能达到的实际比能量为555Wh/kg 左右，即材料能达到150mAh/g 以上的比容量（3--4倍于Ni-Cd ，2--3倍于Ni-MH ），已接近于其理论值的约88%。
（3）安全性能好，无公害，无记忆效应。
作为Li-ion 前身的锂电池，因金属锂易形成枝晶发生短路，缩减了其应用领域：Li-ion 中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素：部分工艺（如烧结式）的Ni-Cd 电池存在的一大弊病为“记忆效应”，严重束缚电池的使用，但Li-ion 根本不存在这方面的问题。
（4）循环寿命长，一般均可达到500次以上，甚至1000次以上，磷酸铁锂的可以达到2000次以上。
对于小电流放电的电器,电池的使用期限，将倍增电器的竞争力。
磷酸铁锂快充电解液的设计
磷酸铁锂快充电解液的设计何天贤;刘文杰;麦明珠;戚金风;雷源春【期刊名称】《中外能源》【年(卷),期】2024(29)3【摘要】锂离子电池被广泛应用于电子消费品、动力电池和储能等领域。
在动力电池领域,磷酸铁锂和三元锂是两种常用的锂离子电池正极材料。
磷酸铁锂由于电子电导率和离子扩散系数低的缺点,其快充性能一直不佳。
电解液作为锂离子电池中离子传输的载体,在电池正负极之间起着离子传导的作用,也是磷酸铁锂电池获得快充能力的重要保证。
在正负极材料、隔膜材料选型的基础上,基于电解液添加剂的机理分析,优化电解液设计,开发了一款性能良好的磷酸铁锂/石墨电池快充电解液。
快充电解液以碳酸乙烯酯(EC)和碳酸甲乙酯(EMC)作为溶剂(质量比为3∶7),以1M 的双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)为锂盐,以2%碳酸亚乙烯酯(VC)、1%硫酸乙烯酯(DTD)、1%氟代碳酸乙烯酯(FEC)、0.5%三(三甲基硅烷)磷酸酯(TMSP)和0.5%丙烯酸卡必酯(EOEOEA)为添加剂。
在4C充电倍率条件下,该电解液25℃常温循环寿命超过1500次,45℃高温循环也超过了1000次,具有很好的实际应用价值。
【总页数】7页(P29-35)【作者】何天贤;刘文杰;麦明珠;戚金风;雷源春【作者单位】广州科技职业技术大学【正文语种】中文【中图分类】TM9【相关文献】1.磷酸铁锂快充技术在新能源客车上的应用2.电解液用量对磷酸铁锂扣式半电池性能的影响3.动力型磷酸铁锂电池关键性能与电解液锂盐浓度的关系4.从电解液看磷酸铁锂动力锂离子电池失效因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
磷酸铁锂电池研究报告和市场调研
磷酸铁锂电池研究报告和市场调研一、研究概述二、制造工艺磷酸铁锂电池的制造工艺主要包括正极材料、负极材料、电解液以及制备工艺等方面。
正极材料主要采用磷酸铁锂粉末，通过高温固相法合成。
负极材料使用石墨，常规的涂覆法和轧制法可以制备负极材料。
电解液由锂盐（通常是LiPF6）和有机溶剂组成，可以通过溶剂浸渍法制备。
制备工艺主要包括搅拌、过滤、涂布等步骤，通过合适的工艺参数可以获得优质的磷酸铁锂电池。
三、性能特点1. 高能量密度：磷酸铁锂电池的能量密度较高，一般可达140-170Wh/kg，是传统铅酸电池的3-4倍。
2.长循环寿命：磷酸铁锂电池具有较长的循环寿命，可达2000-3000次以上，远远高于镍镉电池的500次左右。
3.低自放电率：磷酸铁锂电池的自放电率较低，一般在室温下可维持12-15%的容量保持率。
4.安全性能好：磷酸铁锂电池具有较好的安全性能，不易发生燃爆事故。
5.环境友好：磷酸铁锂电池不含有汞、铅和镍等有害物质，对环境友好。
四、市场调研根据市场调研，磷酸铁锂电池的市场前景广阔，主要体现在以下几个方面：1.电动汽车市场：随着电动汽车市场的快速发展，磷酸铁锂电池在电动汽车领域具有较大的潜力。
其高能量密度和长循环寿命使其成为电动汽车的理想动力源。
2.储能系统市场：随着可再生能源的发展，储能系统的需求也不断增加。
磷酸铁锂电池具有高能量密度和长循环寿命的优势，适合用于储能系统，可以解决可再生能源的不稳定性问题。
3.智能电网市场：随着智能电网的建设，对储能系统的需求也在增加。
磷酸铁锂电池的高能量密度和长循环寿命使其成为智能电网的重要组成部分。
综上所述，磷酸铁锂电池具有较高的能量密度、长循环寿命、安全性能好和环境友好的特点，在电动汽车、储能系统和智能电网等领域具有广阔的市场前景。
磷酸铁锂电池电解液成分比例
磷酸铁锂电池电解液成分比例1. 引言磷酸铁锂电池是一种高性能、高安全性的锂离子电池，广泛应用于电动车、便携式电子设备等领域。
电解液是磷酸铁锂电池中的重要组成部分，其成分比例对电池性能有着重要影响。
本文将对磷酸铁锂电池电解液的成分比例进行全面、详细、完整且深入地探讨。
2. 磷酸铁锂电池电解液的组成磷酸铁锂电池电解液通常由溶剂、锂盐和添加剂组成。
2.1 溶剂溶剂在电解液中起着溶解锂盐和添加剂的作用。
常用的溶剂包括碳酸酯、醚类和酯类溶剂。
碳酸酯是最常用的溶剂，具有较好的化学稳定性和电化学性能，但其熔点较低，易产生气体，影响电池的安全性。
醚类溶剂具有较高的电导率和较低的熔点，但对氧气和水分敏感。
酯类溶剂具有较高的熔点和较好的化学稳定性，但电导率较低。
不同的溶剂组合可以调节电解液的性能，提高电池的性能和安全性。
2.2 锂盐锂盐是电解液中的主要离子源，它决定了电解液的离子浓度和电导率。
常用的锂盐包括六氟磷酸锂（LiPF6）、六氟磷酸鋰（LiPF6）、六氟磷酸磷酯（LiPF6）等。
LiPF6是最常用的锂盐，具有较高的离子浓度和较好的化学稳定性，但其在高温下容易分解产生有害氟化物。
LiTFSI具有较好的热稳定性和电化学稳定性，但其溶解度较低，需要在高浓度下使用。
2.3 添加剂添加剂是为了改善电解液的性能而加入的物质。
常用的添加剂包括聚合物添加剂、抑制剂和稳定剂。
聚合物添加剂可以提高电解液的粘度和黏度，减少锂离子的移动速度，从而提高电池的安全性。
抑制剂可以抑制电池中的副反应，延长电池的寿命。
稳定剂可以增加电解液的化学稳定性，提高电池的循环性能。
3. 磷酸铁锂电池电解液成分比例的影响磷酸铁锂电池电解液的成分比例对电池的性能有着重要影响。
3.1 溶剂比例的影响不同溶剂的比例可以调节电解液的粘度和黏度，影响电池的放电性能和循环寿命。
较高的溶剂比例可以提高电解液的流动性，减少电池内阻，提高电池的放电性能。
较低的溶剂比例可以提高电解液的黏度，减少锂离子的迁移速度，从而提高电池的循环寿命。
磷酸铁锂电池低温电解液开发及性能研究
磷酸铁锂电池低温电解液开发及性能研究陈果;孙晓芬;孟仙雅;惠怀兵;刘立炳【摘要】本文研究了磷酸铁锂电池低温电解液的溶剂配方,确定了锂盐的浓度.通过优化溶剂配方,引入丁酸乙酯(EA)、碳酸丙烯酯(PC)等低温溶剂开发了低温电解液,提高了低温电导率并降低了电解液体系的冰点.同时制作扣式电池测试了研究了氟代碳酸乙烯酯(FEC)作为低温电解液添加剂对负极半电池的影响,结果表明界面阻抗大大降低.采用10Ah全电池对低温电解液的性能进行测试,结果表明循环和倍率性能优异,-20℃@5.5C倍率放电容量保持率达46％.【期刊名称】《汽车科技》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】7页(P96-102)【关键词】磷酸铁锂电池;电解液;溶剂;低温【作者】陈果;孙晓芬;孟仙雅;惠怀兵;刘立炳【作者单位】东风商用车有限公司,武汉430056;东风商用车有限公司,武汉430056;东风商用车有限公司,武汉430056;东风商用车有限公司,武汉430056;东风商用车有限公司,武汉430056【正文语种】中文【中图分类】U465.9陈果毕业于西南大学材料化学专业，本科学历，现任东风商用车有限公司技术中心工程师。
曾获东风商用车技术中心2014年青年创新一等奖，获得发明专利3项，并在核心期刊发表论文6篇，研究方向为锂离子电池材料及工艺。
1.1 磷酸铁锂简介磷酸铁锂是1998年由goodenough发明，经过科研人员的不懈努力，特别是最近几年的发展，合成该材料的技术成熟度已经大大提高，科研人员通过碳包覆和材料改性方面的试验研究成功改善了它的导电性[1]，使其能够应用于动力电池中。
该材料由于成本低，安全性好，技术较为成熟而得到了广泛的应用。
1.2 新能源汽车对电池低温的要求新能源汽车对锂离子电池的电化学性能（例如充放电效率、倍率性能、安全性能等）提出了更严格的要求，同时要求新型的锂离子电池相对传统锂离子电池要有更宽的温度使用范围；在低温性能方面，传统锂离子电池已不能满足动力电池的使用要求[2]。
磷酸铁锂电池的研究与发展
磷酸铁锂电池的研究与发展磷酸铁锂电池是一种新型的锂离子电池，由于其高能密度、高安全性、长寿命等特点，被广泛应用于电动汽车、储能系统等领域。
它的发明者是法国科学家约翰·马宁尼，1996年研制成功并申请专利。
自此之后，该电池得到了广泛的研究和发展。
一、磷酸铁锂电池的基本原理磷酸铁锂电池的正极采用LiFePO4，负极采用石墨或碳纤维等，电解液为有机碳酸酯，且不需添加锂盐。
其工作原理是电池内部的磷酸铁锂在充电时被氧化为正极材料，同时电池的负极材料使锂离子进入电池内部，导致电池内部储存的能量不断增加，反之则减少。
磷酸铁锂电池具有高比能量、高放电倍率、低内阻、长寿命等特点，同时还具有高安全性。
由于磷酸铁锂电池内部的电化学反应具有高稳定性和不易造成短路的特点，使得磷酸铁锂电池比其他类型的锂离子电池具有更低的燃爆风险。
二、磷酸铁锂电池技术瓶颈及解决方法然而，磷酸铁锂电池也存在一些技术瓶颈，如容量密度低、特性差异大、纯度要求高等问题。
为解决这些问题，科学家们做了大量的研究，提出了许多解决方法。
首先，为了提高容量密度，学者尝试将其与其他化合物组合，如MgFePO4和CoFePO4，扩充了正极材料的选择空间。
其次，为了解决特性差异大的问题，学者通过优化生产工艺和磷酸铁锂化学合成方法，使得电池内部的化学反应更稳定，从而使电池的性能更加一致。
最后，为了解决纯度要求高的问题，学者设计了新型的合成工艺，采用溶胶-凝胶法和高温钙化法等，提高了单晶材料的纯度和晶界结构，从而提高了电池的性能。
三、磷酸铁锂电池的应用前景磷酸铁锂电池由于其高安全性、高能量密度、长寿命等诸多优点，被广泛应用于电动汽车、储能系统、智能电网等领域。
尤其是在新能源汽车领域，磷酸铁锂电池具有价格低、循环寿命长、安全性好等特点，因此越来越受到消费者的青睐。
同时，磷酸铁锂电池技术的持续发展和改进，也为其应用领域的不断拓宽提供了更为有利的条件。
例如，磷酸铁锂电池还可以应用于家庭能源存储系统、太阳能储能系统等领域。
磷酸铁锂电池的电解液
磷酸铁锂电池的电解液1. 引言磷酸铁锂电池是一种常见的锂离子电池，其具有高能量密度、长循环寿命和较好的安全性能等优点，因此在电动汽车、便携式设备和储能系统等领域得到广泛应用。
而磷酸铁锂电池的电解液作为其重要组成部分，对电池的性能和安全性起着至关重要的作用。
本文将对磷酸铁锂电池的电解液进行详细介绍。
2. 磷酸铁锂电池概述磷酸铁锂电池是一种以磷酸铁锂（LiFePO4）为正极材料、碳材料为负极材料的二次电池。
其工作原理是通过正、负极材料之间离子扩散和反应来实现充放电过程。
而作为离子传输介质的电解液在其中起着至关重要的作用。
3. 磷酸铁锂电池的主要组成部分磷酸铁锂电池由正极、负极、电解液和隔膜等主要组成部分构成。
其中，电解液是连接正负极的离子传输介质，承担着离子传输和电化学反应的重要功能。
4. 磷酸铁锂电池的电解液组成磷酸铁锂电池的电解液主要由以下几个组分组成： - 溶剂：通常采用有机溶剂，如碳酸酯类、丙烯腈类等。
这些溶剂具有良好的溶解性能和稳定性。
- 锂盐：常用的锂盐有六氟磷酸锂（LiPF6）、三氟甲磺酸锂（LiCF3SO3）等。
锂盐可以提供锂离子，使其在充放电过程中进行迁移。
- 添加剂：为了改善电解液的性能，通常会添加一些功能性添加剂，如导电剂、稳定剂等。
5. 磷酸铁锂电池的电解液性能要求磷酸铁锂电池的电解液需要满足以下几个方面的性能要求： - 良好的离子导电性：电解液需要具有良好的离子传输能力，以实现充放电过程中锂离子的快速迁移。
- 适当的粘度：电解液的粘度需要适中，既要保证离子传输速率，又要避免过高的粘度对电池性能造成不利影响。
- 良好的化学稳定性：电解液需要具有良好的化学稳定性，以避免在高温或过充放电等情况下发生不可逆的化学反应。
- 优良的热稳定性：电解液需要具有较高的热稳定性，以保证在高温环境下不发生剧烈反应。
- 较低的蒸发率：电解液应具有较低的蒸发率，以减少因蒸发而导致的容量损失。
三元锂电池和磷酸铁锂电池电解液
一、概述近年来，随着电动汽车和储能设备的快速发展，锂电池作为一种性能优越的动力电池得到了广泛应用。
而作为锂电池的重要组成部分，电解液在锂电池性能和安全方面起到了至关重要的作用。
本文将重点探讨三元锂电池和磷酸铁锂电池所使用的电解液。
二、三元锂电池电解液1. 三元锂电池概述三元锂电池是一种以锂镍钴锰氧化物为正极材料的锂离子电池。
其优点包括能量密度高、循环寿命长和安全性好等特点，因此在电动汽车和储能领域得到了广泛应用。
2. 三元锂电池电解液成分三元锂电池的电解液通常由锂盐、有机溶剂和添加剂组成。
其中，锂盐主要包括LiPF6、LiBF4等，有机溶剂通常选择碳酸酯类溶剂，而添加剂则包括电解液稳定剂、导电盐浓缩剂等。
3. 三元锂电池电解液特性三元锂电池的电解液具有较高的电导率、良好的热稳定性和化学稳定性。
其对低温环境的适应能力较强，能够在较低温度下依然保持较好的充放电性能。
三、磷酸铁锂电池电解液1. 磷酸铁锂电池概述磷酸铁锂电池是一种以锂铁磷酸盐为正极材料的锂离子电池。
其具有高循环寿命、较好的安全性和热稳定性等特点，因此在特定领域得到了广泛应用。
2. 磷酸铁锂电池电解液成分磷酸铁锂电池的电解液成分与三元锂电池类似，同样包括锂盐、有机溶剂和添加剂。
不同的是，磷酸铁锂电池的电解液中通常采用磷酸酯类溶剂，并且在添加剂的选择上也有所差异。
3. 磷酸铁锂电池电解液特性磷酸铁锂电池的电解液同样具有较高的电导率和化学稳定性。
与三元锂电池相比，磷酸铁锂电池在高温环境下的性能表现更为突出，能够保持较好的动力性能。
四、对比分析1. 性能对比从电导率、热稳定性、化学稳定性等方面来看，三元锂电池和磷酸铁锂电池的电解液在一定程度上都能满足其所在系统的需求。
而在低温和高温环境下的性能表现上，两者有所不同。
2. 安全性对比由于电解液在锂电池中具有较高的运作温度，其安全性表现尤为重要。
综合来看，磷酸铁锂电池的电解液在高温环境下的安全性相对较好，而三元锂电池的电解液在低温环境下的安全性较为突出。
动力型锂离子电池的研究进展
动力型锂离子电池的研究进展锂离子电池的应用主要在移动通讯、笔记本电脑、MP3、手持影碟机等小型电器方面，但在电动汽车、大型动力电源等领域的应用还处于研究开发阶段。
动力型锂离子电池由正极、隔膜、负极和电解液等构成。
这种电池的正负极均采用可供锂离子(Li+)自由嵌脱的活性物质，充电时，Li+从正极逸出，嵌入负极；放电时，Li+则从负极脱出，嵌入正极。
这种充放电过程，恰似一把摇椅。
因此，这种电池又称为“摇椅电池(Rocking Chair Batteries)”。
电池的特性取决于包括在其中的电极、电解质和其它电池材料。
具体地说，电极的特性取决于电极活性材料、导电剂和粘结剂等。
因此通过电极的特性，如从活性材料、导电剂、粘结剂、电解液等多方面研究，来提高动力型锂离子电池大电流或快速充放电性能，高温以及安全性能等。
1锂离子电池的研究1.1正极材料在动力型锂离子电池的研究中，正极材料是关键，也是引发锂离子动力电池安全隐患的主要原因。
因此寻求高能量密度、高安全、环保和价格便宜的电极材料是动力电池发展的关键。
普遍使用的正极材料是LiCoO2、LiFePO4和LiMn2O4。
商品化的LiCoO2虽广泛应用，但仍存在着一些需解决的问题，如平均放电电压只有3.6V，最高也未达到4.0V；实际比容量为140mhA·g-1；过充电会迅速恶化电极的循环性能；在45℃以上使用时自放电增加，容量下降，也不宜快速充电。
显然，如果LiCoO2作为动力型电池的正极材料，抗过充，自放电等这些需解决的问题若不解决，电池的一致性很差，一旦组合成动力电池，整体电池的性能将受到严重的影响。
为了能进一步完善LiCoO2材料的性能，研究者们把重点转移到LiCoO2材料的掺杂、包覆等。
LiCoO2材料虽然占据着市场，但其昂贵的价格，也限制了它的广泛应用。
LiMn2O4具有放电电压高，安全性好，具有其他层状结构正极材料所不能比拟的高倍率充放电能力等优点，因而目前在推广锂离子动力电池方面，其具有很大优势。
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2.1电解液对磷酸 铁锂电池高温性能的影响
将C-LiFePO4粉末浸泡 在1.2MLiPF6/EC:DEC(3:7) 混合物55℃保存一周
ICP检测 溶液中含535ppm Fe离子
K. Amine,Argonne National laboratory
电池负极贡献了 全电池约90%的 阻抗值
电解液对磷 酸铁锂电池高温性能的影响
电解液对磷酸 铁锂电池高温性能的影响
改善方法
1
优化电解液溶剂 组分，提高电解 液与LiFePO4电 极材料的相容性
2
选择合适电解液 添加剂，减少电 解液在MCMB上 的分解及SEI膜 的增厚
常用的添加剂有碳酸亚乙烯酯(VC)、亚 硫酸乙烯酯（ES)亚硫酸丙烯酯（PS)
2.2电解液对磷酸 铁锂电池低温性能的影响
磷酸铁锂电池低温性能测试
测试电池描述 材料 正极 磷酸 铁锂 产地 性能 极片 压实密度： 2.2g/cm3 厚度：145μm
天津斯特兰 克容量：＞130mAh/g 能源科技有 振实密度：＞0.8g/cm3 限公司 中位径：3~6μm 碳含量：＜3% 深圳贝特瑞 首次克容量：341.39mAh/g 新能源材料 振实密度：1.016g/cm3 有限公司 中位径：19.570μm
优化配方： A）EC\PC\DMC\EMC\DEC,2%VC+低温添加剂
B）EC\PC\EMC\EP\DEC, 2%VC+低温添加剂
小电池-20℃测试
于常温下1C放电至2V后-20℃搁置16h测试
小电池-30℃与-40℃测试
能满足小电池-20℃0.3C 放电容量保持接近70% 对于400mAh小电池，A配 方的低温性能优于B配方 于常温下1C充电至3.85V 后于低温下搁置16h测试
非水有机体系的电解液具有低燃点的易燃性质，它在温度升高的密闭电池体系内 极易和充放电过程中非常活泼的电极材料发生一连串自催化的放热反应，从而引 起热失控同时电解液和电极材料之间的副反应相伴有气体产生，一旦电池被冲破 而暴露于空气中时，电池内部极高的温度在空气中充足氧气的存在下立即引起有 机电解液的完全燃烧，最终导致电池的爆炸。
2.9
2.6
3.0
3.2
电解液改进磷酸铁 锂电池低温性能的解决方案
A
使用低温下热导性能较好的电解液溶剂体系，
提高电池在低温下充放电时的本体温度
如选用溶剂体系DMC+DEC等
B
使用熔点与黏度较低的有机溶剂，拓宽电解 液的液态温度范围
如选用羧酸酯溶剂丙酸乙酯、丁酸甲酯等
电解液改进磷酸铁 锂电池低温性能的解决方案
1.2 LiFePO4动 力电池的应用优势
充电时,Li+从[FePO4]-层迁移出来,经过电解液进入负极,Fe2+被 氧化成Fe3+,电子则经过相互接触的导电剂和集流体从外电路到 达负极,放电过程与之相反。 Fe3+/Fe2+两相转变 FePO4与LiFePO4的结构 相似，体积接近，相差 6.81%
1.1 LiFePO4材料的结构
在LiFePO4中，氧原子以稍微扭曲的 六方紧密堆积方式排列。Fe与Li分别 位于氧原子八面体中心位置，形成了 FeO6和LiO6八面体。P占据了氧原子 四面体4c位置，形成了PO4四面体.
LiFePO4晶体结构 在FeO6层之间，相邻的LiO6八面体通过b方向上的两个氧原子连接，形成 了与c轴平行的Li的连续直线链，这使得Li可能形成二维扩散运动. PO4四面体位于FeO6层之间，这在一定程度上阻碍了Li+的扩散运动；相邻 的FeO6八面体通过共顶点连接,共顶点的八面体具有相对较低的电子传导率
高温提高了LiFePO4化学活性，促进 了电解液与正极材料的反应
Fe溶解，正极材料 结构遭破坏
电解液加速分解导致SEI膜的增厚
Li+迁移路径延长， 消耗电解液中锂盐 石墨层剥离，结构 坍塌
金属离子在放电过程中沉积在阳极 石墨上并插入石墨层中
LiFePO4晶格结构不完整，表面活 性物过多
易与电解液中游离 酸反应
20C放电
15C放电
EC含量过高不利于磷酸铁锂电池的倍率放电 电解液中加入溶剂DMC能提高磷酸铁锂电池的大倍率放电性能
2.4电解液对 磷酸铁锂电池安全性能的影响
热方面：过热 热失控 电方面：过充 机械方面：挤压、内部或外部短路
由于电解液和电极材料之间的热反应 而引发锂电池最终毁灭性的事故
1.研制阻燃体系电解液 2.在电解液中添加过充添加剂
提高磷酸铁锂 电池倍率性能
提高电解液中 锂离子迁移速率
提高电解液 电子电导率
降低电 解液黏度
提高溶剂中 锂盐的离子溶剂化
添加表面活性剂
选用高介电常数溶剂
选用低黏度溶剂
硼基化合物 氮杂醚 冠醚
使用合适的添加剂
溶剂EC对磷酸 铁锂电池倍率性能的影响
EC：介电常数89.6c/v.m，黏度0.1825mPa· s
广州天赐磷酸铁锂动力电池电解液研发项目组
负极
人造 石墨
压实密度： 1.22g/cm3 厚度：90μm
说明
自制软包电池，标称容量：400mAh
方形电池：客户电池，铝壳，标称容量：32Ah
磷酸铁锂电池低温性能测试
400mAh电池测试，低温下放电容量保持率为：2)>1)>3)>4) 32Ah电池测试，低温下放电容量保持率为：4) > 3) >1) > 2） -20℃下电解液电导率 ms/cm 1) 2) 3) 4)
磷酸铁锂动力电池电解液研究
广州天赐 磷酸铁锂动力电池电解液研发项目组 王姣丽
2011年4月
目录
1. LiFePO4动力电池的特点
1.1 LiFePO4材料的结构
1.2 LiFePO4动力电池的应用优势
2.电解液与LiFePO4动力电池
2.1电解液对磷酸铁锂电池高温性能的影响
2.2电解液对磷酸铁锂电池低温性能的影响 2.3电解液对磷酸铁锂电池倍率性能的影响 2.4电解液对磷酸铁锂电池安全性能的影响
大电池-20℃测试
于常温下1C放电至2V 后-20℃搁置16h测试
大电池-30℃与-40℃测试
能满足电池-20℃0.3C放电容量 保持接近70%, -20℃0.3C 50% 对于32Ah电池，B配方的低温 性能优于A配方 于常温下1C充电至3.85V 后于低温性能的影响
SEI膜的传导性质
低温性能 影响因素
电解液电导率 降低，锂盐从 溶剂中析出
25℃ SEI膜阻抗： 0.57~0.88Ω/g 电解液阻抗： 0.48~0.53Ω/g
-30℃ SEI膜阻抗： 17.2~21.3Ω/g 电解液阻抗： 5.4~5.5Ω/g
锂在石墨中 的扩散动力学
用电化学阻抗方法测量放电态的 天然石墨/Li半电池的阻抗参数，当 温度降至-20 ℃，电荷转移阻抗成 为控制因素
1.平稳的充放电电压平台（3.4v） 2.循环性能良好 3. 安全性好
磷酸铁锂电池成为HEV、EV 及其它储能设备的首选电源
2电解液与LiFePO4动力电池
电解液功能
与正极兼容
传输锂离子 传导电流
与隔膜兼容
与负极兼容
把电池连接成 一个有机整体
选择合适电解质是获得高能量密度、长循环 寿命和安全性良好的锂离子二次电池的关键
锂在LiFePO4中的 扩散动力学
细化电极活性材料颗粒尺寸 增强颗粒间接触 使电极活性材料具有合适孔隙率
电解液对磷酸 铁锂电池低温性能的影响
电解液的解决方法
使用低 黏度溶剂
使用低 熔点溶剂
提高电解 液电导率
提高电解 液中锂盐 的离子化
磷酸铁锂电池低温性能测试
设计配方
1) EC:EMC:DEC=3:5:3.2%VC,Li:1.1M 2) EC:EMC:DEC=4:3:3,2%VC,Li:1.1M 3) EC:EMC:EP=3:5:2, 2%VC,Li:1.1M 4) EC:EMC:EP=2:5:3, 2%VC,Li:1.1M