中聚电池研究院:纳米磷酸铁锂正极材料制备新工艺显著提升动力电池性能

        磷酸铁锂以其低成本、高安全性和长循环寿命等优点吸引了广泛的关注，已经成为动力电池生产中主要正极材料之一，经过表面碳包覆改性的纳米磷酸铁锂具有优异的倍率性能。如何实现低成本大规模制备碳包覆纳米LiFePO₄成为各国科学家研究的焦点。最近，由中聚电池研究院、南京工业大学和上海交通大学联合开发的微化工技术应用于碳包覆纳米磷酸铁锂制备，在受限空间喷射流反应器中以廉价原料合成了高品质碳包覆纳米LiFePO₄展示出优异的倍率性能和可快充能力，研究结果表明：在以80C（13.6A/g）超大电流密度放电时，所制备的碳包覆纳米磷酸铁锂材料展示出95 mAh/g的放电容量，折合成能量密度和功率密度分别为227 Wh/kg和34kW/kg，其功率密度比锂离子电池传统磷酸铁锂正极材料（0.5-2 kW/kg）高出一个数量级，甚至优于商业化超级电容器材料（1-20kW/kg）。在以10C（6min）和20C（3min）进行快速充放电时（无浮充），其比容量分别高达147和126mAh/g，循环100周后衰退率分别为1.7%和4.7%。该技术成果表明微化工技术合成的纳米磷酸铁锂在油电混合动力汽车（HEV）和插入式油电混合动力汽车（PHEV）应用的动力型锂电池生产中具有良好的前景。相关研究结果发表在英国皇家化学会《化学通讯》（Chem. Commun., 2013,49, 5396-5398）。