,所以有可能會(huì)產(chǎn)生兩種污染:一是生產(chǎn)工程中的工藝排泄物污染;二是報(bào)廢以后的電池污染
。磷酸鐵鋰電池也有其缺點(diǎn):例如低溫性能差,正極材料振實(shí)密度小
,等容量的磷酸鐵鋰電池的體積要大于鈷酸鋰等鋰離子電池
,因此在微型電池方面不具有優(yōu)勢(shì)。而用于動(dòng)力電池時(shí)
,磷酸鐵鋰電池和其他電池一樣
,需要面對(duì)電池一致性問(wèn)題。
缺點(diǎn)
一種材料是否具有應(yīng)用發(fā)展?jié)摿?div id="d48novz" class="flower left">
,除了關(guān)注其優(yōu)點(diǎn)外
,更為關(guān)鍵的是該材料是否具有根本性的缺陷。
國(guó)內(nèi)現(xiàn)在普遍選擇磷酸鐵鋰作為動(dòng)力型鋰離子電池的正極材料
,從政府
、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)甚至是證券公司等市場(chǎng)分析員都看好這一材料
,將其作為動(dòng)力型鋰離子電池的發(fā)展方向
。
1、在磷酸鐵鋰制備時(shí)的燒結(jié)過(guò)程中
,氧化鐵在高溫還原性氣氛下存在被還原成單質(zhì)鐵的可能性
。單質(zhì)鐵會(huì)引起電池的微短路,是電池中最忌諱的物質(zhì)
。這也是日本一直不將該材料作為動(dòng)力型鋰離子電池正極材料的主要原因
。
2
、磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷,如振實(shí)密度與壓實(shí)密度很低
,導(dǎo)致鋰離子電池的能量密度較低
。低溫性能較差,即使將其納米化和碳包覆也沒(méi)有解決這一問(wèn)題
。美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)能系統(tǒng)中心主 任Don Hillebrand 博士談到磷酸鋰鐵電池低溫性能的時(shí)候
,他用terrible 來(lái)形容,他們對(duì)磷酸鐵鋰型 鋰離子電池測(cè)試結(jié)果表明表明磷酸鐵鋰電池在低溫下(0℃以下)無(wú)法使電動(dòng)汽車(chē)行駛
。盡管也有廠 家宣稱(chēng)磷酸鋰鐵電池在低溫下容量保持率還不錯(cuò)
,但是那是在放電電流較小和放電截止電壓很低的情 況下。在這種狀況下
,設(shè)備根本就無(wú)法啟動(dòng)工作
。
3、材料的制備成本與電池的制造成本較高
,電池成品率低
,一致性差。磷酸鐵鋰的納米化和碳包覆 盡管提高了材料的電化學(xué)性能
,但是也帶來(lái)了其它問(wèn)題
,如能量密度的降低、合成成本的提高
、電極 加工性能不良以及對(duì)環(huán)境要求苛刻等問(wèn)題
。盡管磷酸鐵鋰中的化學(xué)元素Li、Fe與P很豐富
,成本也較低
,但是制備出的磷酸鐵鋰產(chǎn)品成本并不低,即使去掉前期的研發(fā)成本
,該材料的工藝成本加上較高的制備電池的成本
,會(huì)使得最終單位儲(chǔ)能電量的成本較高。
4
、產(chǎn)品一致性差
。目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有一家磷酸鐵鋰材料廠能夠解決這一問(wèn)題。從材料制備角度來(lái)說(shuō)
, 磷酸鐵鋰的合成反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的多相反應(yīng)
,有固相磷酸鹽、鐵的氧化物以及鋰鹽
,外加碳的前驅(qū)體 以及還原性氣相
。在這一復(fù)雜的反應(yīng)過(guò)程中,很難保證反應(yīng)的一致性
。
5
、知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題
。目前磷酸鐵鋰的基礎(chǔ)專(zhuān)利被美國(guó)德州大學(xué)所有,而碳包覆專(zhuān)利被加拿大人所申請(qǐng)
。這兩個(gè)基礎(chǔ)性專(zhuān)利是無(wú)法繞過(guò)去的
,如果成本中計(jì)算上專(zhuān)利使用費(fèi)的話,那產(chǎn)品成本將會(huì)進(jìn)一步提高
。此外
,從研發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,日本是鋰離子電池最早商業(yè)化的國(guó)家
,并且一直占據(jù)著鋰離子電池市場(chǎng)
。而美國(guó)盡管在一些基礎(chǔ)研究上,但是到目前為止還沒(méi)有一家大型鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)