磷酸钒锂离子电池的特点以及发展概况

什么是磷酸钒锂离子电池?随着社会的快速发展，我们的磷酸钒锂离子电池也在快速发展，那么你了解磷酸钒锂离子电池的详细资料解析吗?接下来让小编带领大家来详细地了解有关的知识。

二十世纪七十年代初，锂离子电池的研究工作由于能源危机得到了促进，以Li或Li-Al合金作为负极材料，包括Li/MnO2、Li/I2、Li/SOCl2、Li/FeS2等的锂原电池相继出现。1970年日本松下(panasonic)公司在美国获得Li/(CF)n电池的专利，放电过程中(CF)n被锂化生成C和LiF，而该反应不具有可逆性，所以当时的锂原电池就是一次性电池。

二十世纪八十年代年后，锂离子电池的研究取得了突破性的进展：1980年，Goodenough课题组制成了LiCoO2正极材料;1981年，贝尔实验室将石墨用于锂离子电池的负极材料中由于金属锂与石墨化的碳材料和锂相互插入的化合物LiC6的电位差只有不到0。3V，所以可充电的锂离子电池的负极材料可以不用金属锂。在二次锂离子电池充电的过程中，锂首先进入到石墨中。

石墨烯是碳质材料的基本单元。由于理想石墨烯片层机构具有2630.0m2/g超高比表面积，且具有744mAh/g锂离子储存容量。同时石墨烯材料良好的力学性能、光学性能、导电性能及热学性能，也促使其成为锂离子电池正极重要用材料。而磷酸钒锂是石墨烯与其他材料复合得到的材料，其在导电方面性能远高于石墨烯材料。

锂离子电池是目前商业化二次电池中能量密度最高的电池。商业化锂离子电池采用最多的正极材料就是钴酸锂(LiCoO2)，但钴酸锂由于含钴价格昂贵，并且安全性较差，因此各国科研人员一刻也没有停止研究开发新型正极材料。聚阴离子型化合物由于具有很好的安全性和良好的嵌/脱锂性质，因此最有希望成为新一代锂离子电池正极材料。

由于磷酸钒锂复合物中添加了碳元素,整体能量密度及安全性较高,不仅可以摒除钴酸锂、磷酸铁锂缺点,而且可以提高导电性能[1]。但是钒材料具有前驱体提炼难度大、能量损耗大、毒性大的缺点,因此对石墨烯在锂离子电池磷酸钒锂制备中的应用进行适当分析具有非常重要的意义。

与传统电池相比，以磷酸钒锂为负极材料的锂离子电池具有容量大、安全性好、使用寿命长、低温性能好等特点。目前，市场上使用较多的正极材料有锂钴酸、锂锰酸、三元材料和磷酸铁锂。这些电池各有特点，但其中的一个缺点是安全隐患大，电动汽车电池发生爆炸或燃烧现象，而锂离子电池在电动汽车领域要得到广泛应用，安全是必须要解决的首要问题。

磷酸钒锂离子电池还有一个突出的特点，就是低温功能非常好。目前，低温环境下电池严重老化是新能源汽车尤其是纯电动汽车遇到的一大难题。一个典型的例子是纯电动汽车的数量，它们的续航里程在200公里左右，但在北方严寒的冬季，一次充满电后的实际续航里程可能只有100公里以上，电池的老化也很严重。