磷酸铁锂(LFP)正极材料面临的3大问题

LFP***早是由美国德州大学奥斯汀分校的J.B.Goodenough课题组在1997年***公开报道的，***初由于这个材料制备方法不成熟而且电化学性能很差而没有受到广泛重视。直到2000年加拿大蒙特利尔大学的M. Armand开创性地报道了的碳包覆技术而显着改善了LFP的电化学性能之后，该材料才成为锂电正极材料研究的热点。

　　之后，加拿大魁北克水电联合蒙特利尔大学、法国CNRS、ACEP共同申请了碳包覆LFP专利，这个技术正是LFP得以实际应用的基础。

　　2001年，M.Armand联合数家单位发起成立了Phostech公司。2002年美国Velence公司使用碳热还原技术，***实现了LFP产业化生产。2003年MIT***Yet-Ming Chiang成立了A123(现被万向收购)，该公司宣称利用其独创的离子掺杂和纳米化技术，大幅度提高了LFP材料的电化学性能。2007年，Phostech开创性地使用水热法生产出了电化学性能优异的纳米级P2产品，其性能指标直到现在也仍然是磷酸铁锂材料的标杆。

　　1.1 磷酸铁锂材料的基本问题

　　LFP材料的优点读者都耳熟能详，笔者这里不再赘述。笔者要强调的是，国人往往只看到LFP的优点，而忽视了其缺点。LFP的产业化难度贯穿原材料、工艺、设备(咸阳回转炉，电话：13571813162）、电池的生产、BMS整个产业链。就目前而言，容量已经不是LFP***关键指标，低温、一致性、加工性能以及材料铁杂质含量等才是影响磷酸铁锂材料应用的关键因素。

　　磷酸铁锂材料存在的问题主要表现在:①LFP材料的本征电子电导率非常低，仅仅在10-9S/cm 量级而基本被认为是绝缘体，这主要是小极化子传导机制所致。LFP材料Li+的活化能只有约0.3～0.5 eV ，导致其Li+扩散系数只有约10-10～10-15 cm2/s。在这种情况下，反而对回转炉设备煅烧要求极高，极低的电子电导和离子扩散系数是LFP倍率性能不佳的主要原因。②LFP的振实密度较低一般只能达到0.8-1.3g /cm3，材料纳米化以后振实/压实密度更低，低压实密度必然会降低动力电池的能量密度。③工业化生产不易制备出高纯物项，这主要是由于在大规模生产中Fe2+ 容易氧化生成Fe3 + 或者过度还原生成单质铁从而在烧结过程中引入杂质，而杂项的存在必然恶化LFP的电化学性能。对此咸阳蓝光回转炉设备厂家经过多次的研究尝试目前已经突破实验，从煅烧设备这一块提高能量密度，技术咨询电话：13571813162