リン酸鉄リチウムを使用して原材料を製造する方法

リン酸鉄リチウム電極材料は、主にさまざまなリチウムイオン電池に使用されています。日本のNTTが1996年にAyMPO4（Aはアルカリ金属、MはCoFe：LiFeCoPO4の組み合わせ）のかんらん石構造リチウム電池カソード材料を最初に発表して以来、テキサス州立大学、ジョン・グッドイナフと研究グループも1997年にLiFePO4のリチウムへの可逆的再配置を報告しました。

米国と日本は満場一致でかんらん石構造（LiMPO4）を発表しました。これにより、この材料は非常に価値が高くなり、広範な研究と急速な開発がもたらされました。従来のリチウムイオン二次電池のカソード材料であるスピネル構造LiMn2O4および層状構造LiCoO2と比較して、LiMPO4は原材料の供給源が広く、コストが低く、環境汚染がありません。

リン酸鉄リチウムの応用分野は主に次のとおりです。

（1）エネルギー貯蔵装置

太陽エネルギーおよび風力発電システム用のエネルギー貯蔵装置、無停電電源装置用のUPS、およびエネルギー貯蔵装置用の太陽エネルギー電池（BYDはすでにそのような電池を製造しています）。

（2）電動工具

高出力の電動工具（ワイヤレス）、電気ドリル、草刈り機などがあります。

（3）軽電気自動車

電気機関車、電気自転車、娯楽用車両、ゴルフカート、電気プッシャー、清掃車、ハイブリッド電気自動車（HEV）、最近の2〜3年の目標。

（4）小型機器

医療機器：電動車椅子、電動スクーター）、おもちゃ（リモートコントロール電動航空機、車、ボート）;

（5）その他の小型家電

マイナーランプ、埋め込み型医療機器（リン酸鉄リチウムは無毒、リチウム電池は鉄とリチウムの要件を満たすことしかできません）、小型機器の鉛酸、ニッケル水素、ニッケルカドミウム、リチウムコバルト、リチウムマンガン電池に取って代わります。

（6）モバイルパワー

長期にわたる研究の結果、ドイツの新エネルギー会社Debochは、複合ナノ材料を使用したリン酸鉄リチウム電池の開発と大量生産に成功しました。これにより、単位容量比が向上し、リン酸鉄リチウムの単位体積が大きすぎて大きくないという問題が克服されました。デジタル製品に適しています。現在、単一の32650（直径32mm、長さ65mm）バッテリーで、容量は6000mAhを超え、2つのセクションで12000mAhに達することができます。モバイル電力は最大38.4Whで、5.3Wh（1432mAh）のiPhone4Sを約6回充電するのに十分であり、長距離の屋外旅行ユーザーに適しています。

高エネルギー密度

その理論上の比容量は170mAh / gであり、製品の実際の比容量は140mAh / g（0.2C、25°C）を超える可能性があります。

安全性

現在、最も安全なリチウムイオン電池のカソード材料です。人体に有害な重金属元素は含まれていません。

長寿

100％DODの条件下では、2000回以上の充電と放電が可能です。 （原因：リン酸鉄リチウム格子の安定性が良く、リチウムイオンの挿入と抽出は結晶格子にほとんど影響を与えないため、可逆性が良好です。電極のイオン伝導性が低く、帯電に適していません。解決策：電極の表面を導電性材料でコーティングし、電極を修飾するためにドーピングします。

リン酸鉄リチウム電池の耐用年数は、その使用温度と密接に関係しています。使用温度が低すぎたり高すぎたりするため、充放電プロセスや使用プロセスに大きなデメリットがあります。特に中国北部の電気自動車に使用されている秋冬は、リン酸鉄リチウム電池が正常に電力を供給できないか、電源が低すぎるため、性能を維持するために作業環境の温度を調整する必要があります。現在、リン酸鉄リチウム電池の恒温作業環境に対する国内の解決策は、スペース制限の問題を考慮する必要があります。より一般的な解決策は、断熱層としてエアロゲルフェルトを使用することです。

充電性能

リン酸鉄リチウムカソード材料のリチウム電池は、大量に充電でき、1時間で完全に充電できます。

特定の物理的パラメータ：

嵩密度：0.7グラム/ cmの³

タップ密度：1.2グラム/ cmの³

直径の中央値：2-6um

比表面積<30m ^ 2 / g

スミアパラメータ：

LiFePo4：C：PVDF = 90：3：7

ポールピースの圧縮密度：2.1-2.4g / cm3

電気化学的性能：

グラム容量> 155mAh / g試験条件：半電池、0.2C、電圧4.0-2.0V

サイクル数：2000回

国内および国際的なリン酸鉄リチウム材料メーカー：

国内：煙台Zhuoneng、Tianjin Bei Te Rui、Tianjin Bamo、Tianjin Strand、Hangzhou Jinma Energy、Yunnan Huilong、北京大学、Hunan Ruixiang Iron Tiger Energy、Taiwan Long Yuan、Taiwan Li Kai、Zhengzhou Langtai、Hangzhou Sainz、Jiangxi Jin Li Technology 、深センベイトルイ。

国際：カナダのPhostech、American Valence、American A123、日本のSony。その中で、A123は最大であり、米国政府から強力な支援を受けており、現在破産しています。

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