中国粉体网讯 据“宜宾融媒”消息，宜宾万鹏时代科技有限公司正试生产一款WF05低温倍率型正极材料产品，它能够在零下20度的低温下，实现容量保持率达75%以上，而常规的铁锂电芯在这一温度下只有35%至45%左右，低温下容量保持率越高，表明电池的稳定性越好。据了解，WF05低温倍率型产品目前经过试生产，已经进入产品评测阶段，计划在2024世界动力电池大会期间实现批量生产。
图源：宜宾融媒
据悉，宜宾万鹏时代科技有限公司是动力电池全产业链上游的一家企业，专业从事磷酸铁锂正极材料研发、生产、销售与服务。通过将磷酸铁、碳酸锂、葡萄糖等组成的原材料，经过砂磨、喷雾、烧结、气碎等工序，产出磷酸铁锂正极材料。
根据最新数据，2024年上半年磷酸铁锂电池的产量达到了302GWh，同比增长超过60%。其中6月份磷酸铁锂铁锂电池产量达63.8GWh，这一数据不仅远超去年同期水平，也创下磷酸铁锂电池产量新高。
磷酸铁锂改性策略
磷酸铁锂（LiFePO4）作为锂离子电池的关键正极材料，虽然具有理论比容量较高、工作电压稳定、结构稳定、循环性好、原料成本低和环境友好等诸多优点，但其离子扩散速率低和导电性能差的问题一直是制约其倍率性能和低温性能提升的关键因素。为了克服这些挑战，科研工作者们提出了多种表面改性策略，主要包括以下几个方面：
表面包覆技术：用导电物质包覆LiFePO4材料是提高其倍率和低温性能的重要措施，可以有效填补材料在生长过程中形成的裂纹和缺陷，降低离子的扩散阻力，从而提高其倍率性能和循环寿命。常见的包覆材料包括碳材料（如石墨烯、无定形碳等）、金属或金属氧化物（如CeO2、V2O3等）以及离子导电材料。
正极补锂技术：在磷酸铁锂正极材料中添加补锂材料，电池在充电过程中补锂材料发生分解释放过量锂，补偿负极生成SEI膜造成的不可逆锂损失。补锂材料通常具有补锂能力强、易于合成、稳定性强和成本低廉等特点，常见的磷酸铁锂正极补锂材料有Li2O、LiF、Li3N和Li2S等。
离子掺杂改性：通过在磷酸铁锂晶格中掺杂某些导电性好的金属离子（如Co、Mn等），可以降低Li+沿一维路径扩散的阻力，改善材料的循环性能和倍率性能。离子掺杂可分为Li位掺杂、Fe位掺杂、O位掺杂及Li、Fe位共掺杂等多种形式，根据掺杂离子的种类和数量，又可分为单离子掺杂、双离子掺杂和多离子掺杂。
纳米化技术：制备纳米级别的磷酸铁锂有助于缩短锂离子扩散路径，改善材料在大电流下的放电性能。然而，纳米化也会带来一些缺点，如降低材料的振实密度和增加团聚的可能性。因此，在实际应用中需要权衡利弊，寻找最佳的纳米尺寸和形貌。
不过，很多情况下，单一改性方式并不能很好地实现LiFePO4整体性能的提升。许多研究是将几种改性策略的优势相结合，制备出电化学性能更为优异的正极材料。
磷酸铁锂在商业领域有着很广阔的应用和发展前景，相信未来经过科研者们的共同努力，LiFePO4正极材料的进一步性能提升能够最大化地满足人们生产生活的需求。
参考来源：宜宾融媒、冯晓晗等《磷酸铁锂正极材料改性研究进展》
（中国粉体网编辑整理/乔木）
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