活性锂损失磷酸铁锂电池衰降机理研究-北极星储能网

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比亚迪是磷酸铁锂材料的忠实支持者，其开发的众多新能源车型，包括比亚迪与戴姆勒公司合作开发的“腾势”豪华电动汽车都采用了磷酸铁锂电池。磷酸铁锂电池最大的优势是低成本、安全性和良好的循环性能，以及十分优异的快充性能。与传统的层状正极材料不同的是，磷酸铁锂材料具有稳固的橄榄石结构，使得磷酸铁锂材料具有非常好的热稳定性，以及循环稳定性，同时磷酸铁锂材料还具有非常优异的快充性能，可以在6min之内充满90%，因此磷酸铁锂材料十分适合作为动力电池的正极材料。

作为动力电池，使用寿命往往要达到10-15年，期间要进行1000次以上的充放电，因此对于动力电池的衰降机理研究就显得尤为重要，来自德国慕尼黑工业大学的NeelimaPaul和他所在的团队就利用中子衍射的方法对磷酸铁锂电池衰降机理进行了研究。研究显示造成磷酸铁锂电池容量衰降的主要因素是活性Li的损失，在衰降电池中没有发现正负极材料的结构衰降和活性物质失活。

实验中NeelimaPaul采用了18650型电池，正极采用磷酸铁锂LFP，负极分别采用了中间相碳微球MCMB和针状焦NC，两种负极材料形貌入上图所示(a,b为MCMB，c,d为NC)，负极冗余度为1.25，每种负极的电池准备了2只，其中一只在1C倍率下循环4750次，另一只在20%SoC状态下存储2年。

两种不同负极的磷酸铁锂电池的循环性能和储存性能如上图所示，从数据上我们可以看到，采用MCMB负极的电池衰降是呈现线性的，1C循环4750次容量损失8.2%。而采用NC负极的电池则呈现出了一个完全不同的衰降趋势，在前一千次容量衰降非常快，随后逐渐变慢，最后达到于MCMB负极电池相同的衰降速率，最终1C循环4750次，容量损失为23.1%。在20%SoC，23℃状态下存储2年的时间，采用MCMB负极的磷酸铁锂电池容量增加了1.5%，而采用NC负极的磷酸铁锂电池容量下降了10.8%。

原标题：活性锂损失，磷酸铁锂电池衰降机理研究

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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