磷酸鋰鐵正極材料的發展與動力電池運用現況
尚志精密化學股份有限公司
研發處 柯維馨 副處長
儲能元件的重要性→oil shortage cost↑, greenhouse gas to void↓
Kyoto Protocol京都協議書
Solar, Wind, Energer-from-waste, Other RE
節能&潔能→溫室效應
高功率,高能量,循環壽命長,體積小
各類二次電池特性的比較
鉛酸 | 鎳鎘 | 鎳氫 | 鋰鈷 | 鋰錳 | 鋰鐵 | |
工作電壓 | 2V | 1.2V | 1.2V | 3.7V | 3.7V | 3.3V |
循環壽命 | 400 | 500 | 500 | >500 | >500 | >2000 |
能量效率 | 60% | 75% | 70% | 90% | 90% | 95% |
充電時間 | 8hr | 1.5 | 4 | 2~4 | 2~4 | 0.5~1 |
自放電率 | 20% | 30% | 35% | 10% | 10% | 8% |
綠色材料 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 |
儲能用
能量體積密度(Wh/L)
動力用
能量密度(Wh/kg)
功率密度(W/kg)
(能量型,功率型)
LiCoO2, Li(NiCoMn)0.3O2, LiMn2O4, LiFePO4
安全,成本,cycle life優勢,離子傳導以及擴散慢→充放電效率
over charge/over discharge測試(過充/過放)
J.B Goodenough
熱安定性,TGA測試,DSC測試
1.批覆→TEM檢測
2.顆粒變小
3.摻雜結構改質→用Half cell測試(提供不斷的離子)
Solution method
H3PO4+Fe+LiOH→Li3PO4+Fe(PO4)2
LiPO4+Fe3(PO4)2+C-precursor→C-LiFePO4
優點:
Low cost for reactants
Low processing waste
Steady reaction
Fine primany particles
缺點:
Long reaction time
Many controlled paramerters
Hydro-Quebec專利
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