磷酸鐵鋰電池工作原理圖
當(dāng)外部電源給磷酸鐵鋰電池充電,此時(shí)正極上的電子e從通過外部電路跑到負(fù)極上,鋰離子Li+從正極“跳進(jìn)”電解液里,“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞,“游泳”到達(dá)負(fù)極,與早就跑過來的電子結(jié)合在一起。當(dāng)電池放電時(shí),機(jī)理與充電是剛好是相反的,以LiFePO為例,其化學(xué)反應(yīng)方程式為:
充電:LiFePO4—xLi+—xe- → xFePO4+(1-x)LiFePO4
放電:FePO4+xLi++xe- → xLiFePO4+(1-x)LiFePO4
LiFePO,正確的化學(xué)式為L(zhǎng)iMPO4,(M可以是任何金屬,如Fe,Co,Mn,Ti等)。
其物理結(jié)構(gòu)為橄欖石結(jié)構(gòu),從結(jié)構(gòu)來看,可以用在鋰離子電池的正極材料還有AyMPO4,Li1-xMFePO4,LiFePOMO等都可以做正極材料。
其特色是不含貴重元素,原料價(jià)格低且磷,鐵,鋰在地球上的資源含量豐富,供料不會(huì)存在很大問題。
除具有鋰電池的共性特點(diǎn)外,還有一些特有的優(yōu)點(diǎn),比如其工作電壓適中(3.2V),容量大(170mAh/g),高放電功率,可
快速充電且循環(huán)壽命長(zhǎng)(高達(dá)2000次),在高溫與高熱環(huán)境下的穩(wěn)定性高。