文档介绍：锂离子电池正极材料磷酸铁锂项目--武汉大学
时间：2010-11-26 09:02:05 来源：作者：
目前，我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很少进入市场。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O锂离子电池自问世以来一直以钻酸锂、镒酸锂正极材料为主导，钻酸锂及镒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被发现后，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、镣氢等电池体系的局面将成为电池产业发展的必然趋势。
目前普遍使用的二次电池有四种，即铅酸电池、镣镉电池、镣氢电池和锂离子电池。这些电池的基本性能列于表1。

电池种类
工作电压(V)
比能量(Wh/Kg)
比功率(W/Kg)
循环寿命(次)
铅酸电池

30-40
150
300
镣镉电池

45-50
170
500
镣氢电池

70-80
250
>500
锂离子电池

150-180
1500
1000
铅酸电池的最大缺点是比能量低、效率低和污染环境。但因其成熟程度高，价格最低,可以快速充电。因而在一段时间内在起动电源、不间断电源
和低档电动自彳J-乍等领域仍会占仃一定份额。
镣镉电池属于碱性电池，有记忆效应，而且镉(Cd)是强致癌物质，对环境污染较重，正在受到新兴电池的挑战。但是它可以大电流充放电，而且工艺成熟，在未来一段时期内，在电动工具和特种动力电池应用中会占一定份额。
镣氢电池也属于碱性电池，也有一定记忆效应，与镣镉电池相比,大电流充电性能略差，自放电较高。但对环境友好，比能量与比功率均较高,可作为混合动力电动车的辅助电源。
锂离子电池是综合性能最好的电池，它有许多突出的优点:重量轻，储能大,功率大，无污染,也无二次污染，寿命长，自放电系数小，温度适应范围宽，是电动自行车、电动摩托车、电动小轿车、电动大货车等较为理想的车用蓄电池。表2列出了几种常见锂离子电池正极材料的性能比较。

正极材料
LiCo02
LiNiO2
LiMn204
LiFePOi
结晶类型
a-NaFeO2 型（层
a-NaFeO2 型
尖晶石
橄榄石
状)
(层状)
型
型
晶胞类型
六方R3m
六方R3m
立方
Fd3m
正交
Pnma
工作电压
约 4. IV
约 3. 8V
约 4. IV
约 3. 5V
理论比容量
(mAh/g)
274
275
148
170
实际比容量
(mAh/g)
约140
约180
约130
约140
密度(g/cm3)
5. 1
4. 8
4. 2
3. 6
导电率(S/cm)
成左右
10「’左右
ICT左右
10七10「9
锂离子扩散系数
(cm2/ s)
lOjO*
1(T
10七10「"
10亦
热稳定性
不稳定
不稳定
稳定
很稳定
成本
很高
中等
低