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主题:新型锂电池可以充电1000次而保持90%的容量? -- 罗博

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家园 新型锂电池可以充电1000次而保持90%的容量?

新闻联播报道:

东北师范大学和吉林省辽源市彤坤新能源科技有限公司承担的重大科技攻关项目“新型锂离子电池材料的研制”进行了鉴定。鉴 定委员会认为,在中试规模下制备的磷酸亚铁锂复合材料技术已达到国际先进水平,这种材料不仅能够满足电动汽车大功率放电的要求,而且在1000次循环条件 下仍循环性能优良,能保持初始容量的90%以上。

查了一下所谓的磷酸亚铁锂是个啥东西:

晶体结构:磷酸铁锂的晶体结构决定了它在锂离子的嵌入/脱嵌过程中,体积基本上不会发生变 化,这点与钴酸锂、锰酸锂明显不同。磷酸铁锂实质上是一种盐,磷酸盐,因此它十分稳定,高温稳定性好,储存性能好,这两个指标是目前所有的正极材料中最好 的。

磷酸铁锂优点:

1、安全。磷酸铁锂的安全性能是目前所有的材料中最好的。当然它和其它磷酸盐的安全性能也基本一样,用磷酸铁锂做电池,绝对不用担心爆炸问题的存在。

2、稳定性高。包括高温充电的容量稳定性好,储存性能好等。这点是最大的优点,在所有知道的材料中,也是最好的。

3、比容量高。做得好的可以达到160。一般的水平在130也问题不大(0.1C)。

4、环保。整个生产过程清洁无毒。所有原料都无毒。不像钴是有毒的物质。

5、价格便宜。磷酸盐采用磷酸源和锂源以及铁源为材料,这些 材料都十分便宜。。

当然,磷酸铁锂也有它的缺点:

1、导电性差。这个问题是其最关键的问题。磷酸铁锂之所以这么晚还没有大范围的应用,这是一个主要的问题。但是,这个问题目前已经可以得到完美的解决:就是添加C或其它导电剂。实验室可以达到160mAh/g以上的比容量。

2、振实密度较低。一般只能达到1.3-1.5,低的振实密度可以说是磷酸铁锂的最大缺点。这一缺点决定了它在小型电池如手机电池等没有优势。即 使它的成本低,安全性能好,稳定性好,循环次数高,但如果体积太大,也只能小量的取代钴酸锂。这一缺点在动力电池方面不会突出。

因此,磷酸铁锂主要是用来制作动力电池。

磷酸铁锂材料指标如下:

松装密度: 0.60--0.70g/c

振实密度: 1.30--1.50g/cm3

比 容 量: 120--135 mAh/g

亚铁含量: 29.5--30.5%

粒径D50:2.18--2.39um

比表面积:22.0--28.0 m2/g

现在研究最多的正极材料是LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4及以上三种材料的衍生物,如LiNi0.8Co0.2O2、 LiNil/3Co1/3Mnl/302等。LiCoO2是唯一大规模商品化的正极材料,目前90%以上的商品化锂离子电池采用LiCoO2作为正极材 料。LiCoO2的研究比较成熟,综合性能优良,但价格昂贵,容量较低,毒性较大,存在一定的安全性问题。LiNiO2成本较低,容量较高,但制备困难, 材料性能的一致性和重现性差,存在较为严重的安全问题。

而正交橄榄石结构的LiFePO4正极材料已逐渐成为国内外新的研究热点。初步研究表明,该新型正极材料集中了LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4 及其衍生物正极材料的各自优点:不含贵重元素,原料廉价,资源极大丰富;工作电压适中(3.4V);平台特性好,电压极平稳(可与稳压电源媲美);理论容 量大(170mAh/g);结构稳定,安全性能极佳(O与P以强共价键牢固结合,使材料很难析氧分解);高温性能和热稳定性明显优于已知的其它正极材料; 循环性能好;充电时体积缩小,与碳负极材料配合时的体积效应好;与大多数电解液系统相容性好,储存性能好;无毒,为真正的绿色材料。

从上述材料来看,磷酸铁锂应该是很成熟的技术。据说BYD的核心技术就是这个磷酸铁锂电池,我不知道一直没有推广的的原因是不适从化工的角度,制备磷酸铁锂的难度非常大?

关键词(Tags): #磷酸铁锂#锂电池

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家园 呵呵,在侧栏间这个标题就猜是你写的:-)

不是BYD研究这个?这么国家也投资研究了?这个国家投资的成果最后算谁的?

家园 难道我都有固定的文风了?

一看标题就知道是俺的帖子?

至于BYD投资于这个项目的情况我没有查到,可以到专业的论坛上面瞧瞧。不过这个新闻是CCTV-1的《新闻联播》报道的,我想这个可信度还是比较大吧!

BYD可能拿到国家的科研项目来做,这种东西,知识产权自然是企业的,国家不占股。

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