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磷酸钴锂材料工作电压可以达到4.8V,容量达到170mAh/g,具有和磷酸铁锂相同的晶体结构,均为有序的橄榄石型结构,属于正交晶系,空间群为Pmnb,晶胞参数为a=0.5922nm,b=1.0202nm,c=0.4699nm。在晶体中O原子呈六方密堆,P原子占据的是四面体间隙,Li原子和Co原子占据的是八面体间隙。共用边的八面体CoO6在C轴方向上同过PO4四面体链接成为链状。由于Co-O-P键稳定了晶体结构,因此在充放电过程中,Li+脱出过程中,晶体重排非常小,晶体结构十分稳定,这也保证了磷酸钴锂材料良好的循环性能。特别是在一些需要进行长期储备的领域,例如在分布式储能领域,储能电池需要长期进行小电流浮充,会导致Li+过度脱出,破坏正极材料结构。而磷酸盐材料因为其结构稳定,即便在长期小电流浮充过程中,Li+过度脱出,磷酸盐材料仍然具有良好的稳定性,具有良好的耐浮充性能。但是由于CoO6八面体没有直接相连,而是通过PO4四面体链接,因此无法像钴酸锂材料那样形成连续的Co-O-Co结构,因此使得磷酸钴锂材料导电性很差,影响材料的大电流放电性能。磷酸钴锂材料的放电机理较为复杂,N.N.Bramnik等通过研究认为磷酸钴锂,充电过程主要分为两步:
磷酸钴锂合成方法与磷酸铁锂材料相似,有固相法,溶胶凝胶法,水热法,微波法,喷雾干燥热解法。固相法是工艺最为简单的方法,对设备要求较低,适合大规模工业化生产。但是热处理的温度较高,能耗高,材料的粒径分布范围宽,材料批次稳定性差。溶胶凝胶法,可以使原料达到分子级的混合,可以有效的降低热处理温度和时间,材料粒径较小,且粒径分布均匀。但是溶胶凝胶法使用的原材料成本较高,而且热处理过程中前躯体体积收缩率较高,使得生产效率较低。水热法是合成纳米材料的强有力手段,具有反应温度低,能耗小,所获得的材料的纯度高,粒径小等优点。但是水热法对设备的要求较高,并且生产效率低,不适合大规模工业化生产。喷雾热分解法所需的设备较为简单,可以连续生产,生产成本低。但是由于材料的结晶度较低,因此需要对材料进行后续的热处理,以提高材料的性能。
磷酸钴锂材料,不但继承了磷酸铁锂材料安全性好,循环稳定性好,耐小电流浮充的优点,还极大的提高了材料的电压,工作电压达到4.8V,材料的能量密度达到800Wh/kg,配合高电压电解液和陶瓷涂层隔膜使用,可以得到高能量密度和高安全性的锂离子电池。相信随着生产技术的进步,在电动汽车、分布式储能等领域得到广泛的应用。
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作者:彭鹏1王成东2陈满1王青松2雷旗开1金凯强2单位:1.南方电网调峰调频发电有限公司储能科研院2.中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室引用本文:彭鹏,王成东,陈满,等.某钛酸锂电池储能电站热失控致灾危害评价[J].储能科学与技术,2025,14(4):1617-1630.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.1006本
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5月29日17时06分,江苏吴中区太湖街道雷山路与东太湖路交叉口处往西60米一货车运载的磷酸锂电池组起火。消防员立刻同步调派叉车转移起火电池组至安全区域,结合锂电池起火的特殊性最终决定使用“围堰淹没处置战法”快速控制火情,有效避免次生灾害。约半小时后,火势已被控制,一小时后明火已完全扑灭
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行业对磷酸锰铁锂的研发投入持续火热。国家知识产权局信息显示,近期不少企业都申请了磷酸锰铁锂相关专利。其中,湖北亿纬动力有限公司申请一项名为“一种镁掺杂磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法、正极极片”的专利。该制备方法的制备成本低廉、制备工艺简单、操作便捷,且制得的镁掺杂磷酸锰铁锂正极材
北极星储能网获悉,12月30日,云南省昆明市人民政府发布关于印发《昆明市新能源电池产业发展三年行动方案(2022—2024年)》的通知。方案中提到,发挥昆明市资源禀赋优势和区位优势,围绕电芯、电池制造,发展“资源—材料—电芯—电池—应用—梯次综合利用”全生命周期产业链,实现全市电池产业“全链
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任何电池路线的发展都离不开能量密度和成本这两条主线。磷酸锰铁锂的能量密度高于磷酸铁锂但成本却差不多,富锂锰基材料和层状锰酸锂的能量密度优于三元材料。在原材料成本不断高企的当下,研发这几种正极材料的热度自然会提升。近日,当升科技宣布磷酸锰铁锂材料已完成研发,目前处于客户认证阶段;巴
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磷酸铁锂和三元“鏖战”正酣之际,“集多种技术优势于一身”、作为磷酸铁锂重要升级路线的磷酸锰铁锂“横刀立马”,技术突围和产业化进程不断加速,有望重塑行业格局。东吴证券预计,这一新技术产品有望在2023年上半年大规模量产。(来源:微信公众号“电池中国”ID:cbea_battery作者:马斯克斯)目前
北极星储能网获悉,4月6日云南省人民政府印发云南省新能源电池产业发展三年行动计划,计划指出力争到2022年实现产值200亿元,新能源电池产业规模进一步扩大;到2023年实现产值500亿元,新能源电池产业项目集中建成放量、产业链持续完善;到2024年,新能源电池关键材料产业规模明显壮大,形成100万吨正
降成本是今年动力电池面临的一大重要课题。降成本的方式很多,涉及各个环节,通过与材料供应商协商谈判、切换成本更低的材料是其中重要途径。目前四大关键材料正极、负极、隔膜、电解液占动力电池成本比例分别约为40%、20%、8%、10%,共占据近80%的成本。能否降低这四大关键材料的成本,对于动力电池而
当前,磷酸铁锂和三元材料已经成为动力锂电池的两大技术路线,但在更高能量密度的追求之下,具备高电压、高容量优势的富锂锰基、高电压镍锰酸锂、磷酸锰锂和镍酸锂等新一代正极材料成为业内的研究热点。近日业内传来关于新一代动力锂电池正极材料研究取得重要进展的好消息,甚至已经实现了批量生产。然
编者按:储能电池要求安全性高、寿命长、价格低、能量转换效率高、易维护以及环境友好等诸多特点。当前已经开展商业化储能应用的二次电池主要有铅酸电池(包括铅碳电池)、锂离子电池、液流电池和高温钠电池(包括钠硫电池和ZEBRA电池)等。对比这几种二次电池的优缺点,当前并不存在各项指标要求都能满足
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