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【原创】LFP材料如何打破低温快充性能瓶颈?
磷酸铁锂| 常州锂源 文章来源自:高工锂电网
2022-06-20 10:24:22 阅读:11573
摘要岳海峰博士强调,磷酸铁锂材料可塑性最强,固有稳定的配位结构使其安全性极好,撞击、穿刺时不起火、不爆炸,且具备长寿命、原材料资源不稀缺等性能优势。

磷酸铁锂电池全球渗透提速大背景下,想要覆盖更多使用场景、实现更大规模应用,其低温续航焦虑亟待解决。

2021年以来,凭借高性价比及高安全性,磷酸铁锂电池在汉EV、国产Model 3、宏光MINIEV等现象级车型拉动在乘用车领域渗透提速,已经成为各大新能源汽车主流选择。

GGII数据,2021年中国磷酸铁锂材料出货量增长287%,2022Q1磷酸铁锂材料出货量占锂电正极材料比例超50%,继续保持快速增长。

随着磷酸铁锂电池产品全球大规模应用,其低温性差、冬季续航大打折扣等弊端愈发凸显,低温性与快充成为磷酸铁锂材料下一阶段面临的紧迫问题。

常州锂源研究院副院长岳海峰博士表示,常州锂源多年前已前瞻性预见磷酸铁锂材料发展痛点,并提前在低温与快充领域做了充分的研发与布局,于4月发布突破性新品“铁锂1号”,破解磷酸铁锂低温续航焦虑与快充弊端。

常州锂源专注于磷酸铁锂材料的研发生产公司,前身脱胎于贝特瑞磷酸铁锂正极业务。

6月14-17日,第十五届高工锂电产业峰会在常州茅山国际会议中心盛大开幕。本届峰会由大族激光总冠名,高工锂电、高工机器人、高工产业研究院(GGII)主办,海目星激光、思客琦协办,江苏省金坛华罗庚高新技术产业开发区承办,蜂巢能源特别赞助。

15日上午由天赐材料冠名的“专场一:动力电池技术创新与材料选择”上,常州锂源研究院副院长岳海峰博士发表“打破磷酸铁锂材料性能瓶颈”的主题演讲。

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低温续航已经成为行业共性难题,从技术维度来看,解决途径主要有四种:一是提高在用电池材料体系的耐低温性能,尤其是低温状态下的电池活性问题;二是寻找更好的耐低温材料;三是物理方法增加对电池保温效能;四是换电。 

岳海峰博士强调,磷酸铁锂材料可塑性最强,固有稳定的配位结构使其安全性极好,撞击、穿刺时不起火、不爆炸,且具备长寿命、原材料资源不稀缺等性能优势。因此,我们当初立项的时态度便十分坚决,选择磷酸铁锂做耐低温与快充材料的研发方向。 

理论上看,碳酸铁锂做低温最难。因为磷酸铁锂电池具有稳定的配位结构,为锂离子搭建牢固的“房子”,充放电过程中锂离子进进出出也不易“塌房”,安全性极高。但反之,牢固的“房子”提供给锂离子出入的只有一维通道,锂离子扩散性差,造成电池低温性能差、倍率性能差,引发充电倍率低及低温续航缩水焦虑。 

针对上述痛点,常州锂源创新性推出新型球状磷酸铁锂产品——“铁锂1号”。

其大致工作原理是,通过在正极材料内部建立高速的锂离子传输通道,可将磷酸铁锂材料在-20℃条件下的放电容量保持率从常规磷酸铁锂产品的55%提升到85%,而在-40℃条件下的放电容量保持率更是由接近于零拉升至57%。

与此同时,“铁锂1号”兼具出色的快充性能。据龙蟠科技测算,采用“铁锂1号”材料的磷酸铁锂电池,4C快充仅需15分钟即可达到500公里的续航里程,可供对比的是常规磷酸铁锂电池快充需要40分钟。

该创新性产品是由常州锂源深圳研究院20余位研发专家历时8年、经2000余次反复实验,解决了锂离子扩散系数低难题,最终发明的全新一代磷酸铁锂产品,其性能表现对动力电池产业而言,堪称革命性技术突破。

岳海峰博士同时还介绍,铁锂1号还支持与三元掺混使用,采用能量球技术呈现的球形与三元形状十分相近,在安全性、循环寿命等性能能够再度提升。

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