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[技术] 浅谈动力电池---锂铁磷氧化物在动力电池上的应用

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发表于 2008-12-6 05:54:36 | 显示全部楼层

浅谈动力电池---锂铁磷氧化物在动力电池上的应用

  浅谈动力电池---

  锂铁磷氧化物在动力电池上的应用

  在目前的蓄电池产业中,较常使用的为铅酸电池、镍氢及镍镉电池、锂镍、锂钴、锂锰及锂铁系列电池。

  铅酸电池是世界上各类电池中产量最大的蓄电池种类,但其生产过程存在高水耗和高污染两大问题。在国际《巴塞尔公约》中,铅酸蓄电池已被列为世界公认的主要污染物之一。  故其终需被取代。

  在镍系电池中,存在着记忆效应及低电压的问题。且镍镉电池中的镉元素,对环境及人体的危害相当大,镍镉电池的市场佔有率在数年前相当高,但受到环保意识抬头的影响,有镉污染疑虑的镍镉电池佔有率已逐年下降。而镍氢电池亦存在负极材料昂贵及充电缓慢等问题,不利于动力方面的应用。

  在锂系电池方面,自1991年SONY公司将锂离子电池技术推向市场至今,电极材料一直不断发展,且成了锂离子电池更新换代的核心技术。目前广泛应用于小型电池的锂钴材料满足不了动力电池的技术要求,且存在着低蕴藏量及高市场价格的问题。现阶段发展高功率的正极材料,以锂锰氧化物及锂铁磷氧化物为主,其蕴含量大、成本低、毒性低、热稳定性高、安全性高,为目前动力电池正极材料的主要选择。

  在锂锰电池方面,其于高温下充放电时,锂离子在嵌入及嵌出的过程中,会伴随着相变化的产生,且越是高温越是严重,其结构崩毁造成了电容量的极快衰退,且锰离子会在结构中脱离,而沉积于负极极板,也影响了锂离子的嵌入及嵌出于负极,因而缩短了使用寿命。所以低电容量及高温下电池循环寿命差是其亟需解决的问题。

  以锂铁磷氧化物作爲锂离子电池正极材料具有良好的电化学性能,充放电平台十分平稳,充放电过程中结构稳定。同时又具有高电容量、毒性低、无污染、高温环境下循环性能佳、原材料来源广泛、价格便宜等优点。最重要的安全性方面:锂铁磷氧化物中的磷酸根,其中氧和磷是以共价键的形式键结而成,此稳定的结构,使得电池如果发生短路而引起大电流放电,使得电池失效及温度急遽上升,也不易造成氧气的产生,降低了爆炸及燃烧的意外。此特性有别于其他的锂电池,因此在动力方面的使用上,更加安全。所以锂铁磷氧化物是目前电池界竞相开发与研究的热点。锂铁磷氧化物将成新一代锂离子电池尤其是动力电池用之正极材料,其开发成功与否成爲锂离子动力电池研製的关键所在。

  作者 : 郑政杰

发表于 2015-12-17 06:13:24 | 显示全部楼层
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