磷酸铁锂正极材料的对比性能研究
6页1、磷酸铁锂正极材料的对比性能研究 马国正 陈红雨/华南师范大学化学与环境学院李汝文 陈战军/深圳市科拓新能源材料有限公司陈雨红/广东高校动力与储能电池产学研基地摘要:本文将深圳科拓生产的LTD-N型和LTD-W型磷酸铁锂正极材料与国内外磷酸铁锂正极材料进行了对比研究与测试。指出了磷酸铁锂正极材料的推广应用问题主要在于解决磷酸铁锂生产批量的稳定性和一致性。关键词:磷酸铁锂 锂离子电池 正极材料 锂离子电池作为一种绿色新型能源技术,有非常重要和广泛的应用前景。而对于电极材料的研究,在开发具有良好性能和特殊用途的锂离子电池中有极其重要的作用。近年来研究的磷酸铁锂正极材料,其安全性能和循环寿命是其它正极材料所无法相比的,也是作为发大容量锂离子电池和动力电池最有希望的正极材料。预计,2020年全球锂离子电池市场将超过8万亿日元(相当于720亿美元),主要为电动车和便携式应用,不包括储能用电池。而2010年全球二次电池市场才超过1万亿日元,约90亿美元。2010年全球锂离子电池正材料的产量为5349。吨,其中UMICORE、日亚和中国的产量占前三,而正极材料的种类主要有钻酸锂、三元材料、镍酸锂、锰酸
2、锂和磷酸铁锂等。根据中国化学与物理电源行业协会的统计,2010年我国正极材料的总产量27500吨,其中钻酸锂:16600吨,三元材料:5000吨,锰酸锂:3700吨,磷酸铁锂:1400吨,其他:800吨。对于具有非常重要应用前景的磷酸铁锂材料,国内外已有众多厂家生产,但产品质量良芳不齐,最关键的是产品的一致性很差,得不到很好的应用。由于磷酸铁锂材料的质量不稳定性导致电池厂家不敢广泛使用磷酸铁锂材料。本文针对深圳市科拓新能源材料有限公司生产的容量型(LTD-N)磷酸铁锂和功率型(LTD-W)磷酸铁锂正极材料进行了研究和对比测试。直接从深圳科拓公司的生产线上抽取样品进行试验。生产磷酸铁锂材料,首先通过对原料外观、纯度、水含量和粒度检测,然后对生产过程的纯水电阻率,微晶化粒度,球型化,烧结氧浓度等进行控制,再通过粉碎、机械改性和表面处理。最后得到产品容量138mAh/g,粒径为2一3m,振实密度为1.0 g/m3,比表面积15m2/g,碳含量为2-3%。其整个生产过程前后经过29道检测,可以确保生产出性能优异、质量稳定且一致性好的产品。其生产工艺流程如下图所示。通过在深圳科拓生产线上直接抽取
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