锂电池正极材料磷酸锂铁

磷酸铁锂(LiFePO4)概述

LiFePO4结构

磷酸铁锂具有橄榄石结构，为六方密堆积（轻微扭曲）。LiFePO4由FeO6八面体和PO4四面体构成空间骨架，P占据四面体位置，而Fe和Li则填充在八面体空隙中，其中Fe占据共角的八面体位置，Li则占据共边的八面体位置。晶格一个FeO6八面体与两个FeO6八面体和一个PO4四面体共边，而PO4四面体则与一个FeO6八面体和两个LiO6八面体共边。

LiFePO4性能

LiFePO4改性工艺方法

针对LiFePO4扩散速率低和电子电导率低的缺点，目前，主要采用三种改进方法：改进合成工艺、包面包覆导电材料和掺杂改性。

1、改进合成工艺

通过采用不同的原料，不同的合成方法制备粒径较小的LiFePO4，使得Li+的扩散路程缩短，促进Li+的脱出和嵌入，改善LiFePO4正极材料的电化学性能。

2、包面包覆导电材料

合成LiFePO4导电物质的复合物。导电材料一般采用碳或者金属材料，一方面由于碳具有优良的导电性能和较低的质量密度；另一方面，金属粉末的导电性较好，在LiFePO4材料表面包覆金属粒子可提高材料的导电性，减小颗粒之间的阻抗，从而提高材料的比容量。虽然包覆碳能够很大程度的提高LiFePO4导电性能，但由于碳的密度较小，导致材料的体积比容量下降，而金属粉末的包覆成本太高，还有可能引入杂质。因此，这种工艺的关键是寻求合适的导电材料及添加量在提高LiFePO4正极材料电化学性能的同时降低成本。

3、掺杂改性

为了改善LiFePO4内部的导电性，引入了金属离子掺杂改性。使用金属离子掺杂的方法，掺杂物质进入晶体后，将会造成材料内部晶格缺陷，从而在根本上改良材料的导电性能。

LiFePO4应用

1.储能设备

用于太阳能、风能、地热、好样能发电系统的储能设备；电网调峰；不断电系统UPS；家庭照明等。

2.电动工具类

高功率电动工具；电锤、电钻、除草机等。

3.轻型电动车辆

电动自行车、休闲车、高尔夫车、清洁车等；混合动力汽车。

4.小型设备

医疗设备启动；军事领域用电源等。