高性能可充電電池

2021-11-11 14:19:16

瀏覽：

“ 目前國內還沒有一家充電電池材料廠能夠解決這一問題。從材料制備角度來說，充電電池的合成反應是一個復雜的多相反應，有固相磷酸鹽、鐵的氧化物以及鋰鹽，外加碳的前驅體以及還原性氣相。在這一復雜的反應過程中，很難保證反應的一致性。 ”

近些年發展出來的高性能可充電電池，與其它AA/AAA型電池相比較有很大的優勢。
優點：
1.超高放電電壓，滿電初始放電電壓高達3.4V，放電平臺3.2V左右，截止電壓低至2.0V，一節電池達到其它兩節AA/AAA型電池的電壓之和；
2.超強耐過放特性，這是其它種類鋰電池絕對不具備的特性，加上鋰電池不具備記憶效應可隨用隨充，十分方便；
3.超強的高溫性能，最高工作溫度環境可達75°C，適合嚴酷的環境中工作；
4.循環壽命保守計算在2000次以上，不同于愛樂普鎳氫電池的2100次實驗室數據，磷酸鐵鋰充電電池2000次壽命實際使用中是完全不難達到的；
5.鋰電池與生俱來的超低自放電特性，雖然沒有一次性鋰鐵那么出色，但也能和低自放鎳氫電池匹敵了；
缺點：
1.在充電電池制備時的燒結過程中，氧化鐵在高溫還原性氣氛下存在被還原成單質鐵的可能性。單質鐵會引起電池的微短路，是電池中最忌諱的物質，會導致電池隨著充放電次數的增加，自放電越來越嚴重直到失去實際使用意義。這也是日本一直不將該材料作為動力型鋰離子電池正極材料的主要原因；
2.充電電池存在一些性能上的缺陷，如振實密度與壓實密度很低，導致鋰離子電池的能量密度較低，容量和低自放充電電池相比沒有任何優勢；
3.低溫性能較差，即使將其納米化和碳包覆也沒有解決這一問題，盡管也有廠家宣稱磷酸鋰鐵電池在低溫下容量保持率還不錯，但是那是在放電電流較小和放電截止電壓很低的情況下，在這種狀況下，一般設備根本就無法啟動工作；
4.材料的制備成本與電池的制造成本較高，充電電池成品率低，有不低的漏液可能性。充電電池盡管提高了材料的電化學性能，但是也帶來了其它問題，如能量密度的降低、合成成本的提高、電極加工性能不良以及對環境要求苛刻等問題。盡管磷酸鐵鋰中的化學元素Li、Fe與P很豐富，成本也較低，但是制備出的磷酸鐵鋰產品成本并不低，即使去掉前期的研發成本，該材料的工藝成本加上較高的制備電池的成本，會使得最終單位儲能電量的成本較高；
5.產品一致性差。目前國內還沒有一家充電電池材料廠能夠解決這一問題。從材料制備角度來說，充電電池的合成反應是一個復雜的多相反應，有固相磷酸鹽、鐵的氧化物以及鋰鹽，外加碳的前驅體以及還原性氣相。在這一復雜的反應過程中，很難保證反應的一致性。