リン酸鉄リチウムの欠点は何ですか？

日本と韓国は、近年、主に変性ニッケルコバルトマンガン酸リチウム、マンガン酸リチウム、および三元材料をアノード材料として使用するパワーリチウムイオン電池を開発している。トヨタとパナソニックEVエナジーの合弁会社、日立、ソニー、新神戸電気機械、NEC、三洋電機、サムスン、LGなど。

A123システムズ、ヴァランスなどのリン酸鉄リチウム電源タイプのリチウムイオン電池のアノード材料の主な開発ですが、PHEVとEVの主要な自動車メーカーは、マンガンベース電源タイプのリチウムイオン電池のカソード材料システムの選択です。マンガン酸リチウム材料を検討しているA123社、ドイツなどの欧州諸国は、主に電池会社と他国との協力により、ダイムラーとフランスの安全同盟、ドイツのフォルクスワーゲンなどの電気自動車を開発していると言われています。日本三洋協力協定等。現在、ドイツのフォルクスワーゲンとフランスのルノーサは、政府の支援を受けて、パワータイプのリチウムイオン電池の開発と製造を行っています。

短所

ある種の材料は、そのメリットに焦点を当てるだけでなく、大きな潜在的なアプリケーション開発を持っていますが、さらに重要なのは、その材料に根本的な欠陥があるかどうかです。

現在、国内では、電力型リチウムイオン電池のカソード材料としてリン酸鉄リチウムが一般的に選択されており、政府、科学研究機関、企業、さらには証券アナリストなどの市場でさえ、電力型リチウムイオン電池の開発方向としてこの材料に強気です。 。

その理由の分析には、主に次の2つのポイントがあります。1つはアメリカの研究の方向性に影響され、ValenceとA123社はリン酸鉄リチウムリチウムイオン電池のカソード材料を早期に採用しています。続いて国産はパワータイプのリチウムイオン電池用に準備されていませんが、マンガン酸リチウム材料の高温サイクルと貯蔵性能が良好です。しかし、リン酸鉄リチウムの根本的な欠陥を無視することを許さないこともあります、それは主に以下を含みます：

1.リン酸鉄リチウム焼結プロセスの準備中に、高温および還元雰囲気下での酸化鉄の還元は、元素鉄の可能性です。元素鉄はセルの微小短絡を引き起こす可能性があり、電池材料の中で最もタブーです。これは日本がパワータイプのリチウムイオン電池のカソード材料の主な理由としての材料を持っていないということです。

2.リン酸鉄リチウムは、タップ密度や圧縮密度が低いなど、性能にいくつかの欠陥があり、リチウムイオン電池のエネルギー密度が低くなります。この問題を解決するためにナノおよびカーボンコーティングを施しても、低温性能は劣ります。アルゴンヌ国立研究所、DonHillebrand博士、エネルギー貯蔵システムセンターの所長、低温でのリン酸鉄リチウム電池の性能に関しては、説明するのがひどいですが、リン酸鉄リチウムリチウムイオン電池のテスト結果は、リチウム鉄を示しています低温（0℃以下）のリン酸電池は電気自動車を作ることができませんでした。低温保持でのリン酸鉄リチウム電池の容量は良好であるとメーカーが主張しているが、放電電流が小さく、放電遮断電圧が非常に低い。この状態では、機器はジョブを開始できません。

3.材料費と製造費の準備が高く、電池の電池の歩留まりが低く、一貫性が低い。材料の電気化学的特性にもかかわらず、リン酸鉄リチウムナノおよびカーボンコーティングが施されているが、エネルギー密度の低下や合成コストの上昇などの他の問題ももたらし、電極処理性能が低く、環境やその他の問題に厳しい。 Li、Fe、Pに含まれるリン酸鉄リチウムの化学元素は非常に豊富で低コストですが、リン酸鉄リチウム製品のコストは低くはありませんが、以前の研究開発コストでも、材料費と電池の高コストは、エネルギー貯蔵電池の最終的な単価を高くします。

4.製品の一貫性。現在、国内ではリン酸鉄リチウム材料工場がこの問題を解決することはできませんでした。材料の準備の角度から、リン酸鉄リチウムの合成反応は複雑な多相反応であり、固体のリン酸塩、酸化鉄、リチウム塩に加えて、前駆体と炭素還元エアロゾルがあります。複雑な反応の過程で、応答の一貫性を確保することは困難です。

5.知的財産権の問題。 FXMITTERMAIER＆SOEHNEOHG（DE）による1993年6月25日のリン酸鉄リチウムの特許申請の最も早い時期であり、同じ年の8月19日に申請が行われました。テキサス大学での米国によるすべての特許のリン酸鉄リチウムの基礎、およびカナダの特許出願によってコーティングされた炭素。 2つの基本的な特許は過去のものではありません。計算コストのロイヤルティがあれば、製品コストはさらに改善されます。

また、リチウムイオン電池の開発・製造経験から見ると、日本は最初の商用リチウムイオン電池の国であり、ハイエンドのリチウムイオン電池が市場を席巻している。大手および米国に関するいくつかの基礎研究ではありますが、これまでのところ、単一の大規模なリチウムイオン電池製造企業はありません。その結果、日本は電力タイプとしてリチウムマンガン酸リチウムイオン電池のカソード材料を選択しました。米国でも、パワー型リチウムイオン電池のカソード材料のメーカーとしてのリチウムマンガン酸リチウム鉄リン酸塩の使用と使用量は半分であり、連邦政府も2つのシステムの開発を支援しています。

リン酸鉄リチウムに存在する問題を考慮すると、幅広い用途の新エネルギー車の分野でパワータイプのリチウムイオン電池のカソード材料としては困難です。マンガン酸リチウム貯蔵高温サイクルと性能低下という難しい問題を解決できれば、パワータイプのリチウムイオン電池の用途で低コストと高性能比の利点があり、大きな可能性を秘めています。

6.リチウム鉄リン酸塩電池の動作原理と特性フルネームはリチウムイオン電池です。リチウム鉄リン酸塩は名前が長すぎて、リチウム鉄リン酸塩電池と呼ばれていました。その性能のため、特に電力用途に適しており、「電力」という2つの言葉、すなわちリン酸鉄リチウムパワーバッテリーの名前で結合します。また、「リチウム鉄（LiFe）パワーバッテリー」と呼ばれる人もいます。

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