作品原因：河北绿草地新能源股份有限公司LiFePO是一种新型的锂离子电池正极质料，具备布局稳固、轮回功能好、热力学稳固性好、坐蓐本钱低、制备工艺方便、境况友

LiFePO是一种新型的锂离子电池正极质料，具备布局稳固、轮回功能好、热力学稳固性好、坐蓐本钱低、制备工艺方便、境况友情、安适性好等利益。与其他正极质料比拟，LiFePO原料原因更普遍、价钱更低廉且无污染。极端是，LiFePO中PO3-基团极度稳固，正在反响历程中不会爆发分析，担保质料自身的体积应变较小。同时LiFePO和充电态产品正交晶系磷酸铁（FePO）晶体布局极其肖似，使得LiFePO质料具备较好的稳固性和较长的轮回寿命。于是，LiFePO被以为是最具潜力的动力型锂离子电池正极质料之一，曾经普遍运用于电动汽车、共享电车、电动东西和储能动力，家当运用周围和范围逐步伸张。

自从2020年比亚迪推出刀片电池此后，磷酸铁锂的低能量密度题目获得了较大的刷新。磷酸铁锂逐步成为电动汽车、储能电站、共享单车的主流电源。极端是进入2021年此后，磷酸铁锂以其独有的资源上风、低本钱上风、安适上风，正在各个周围的运用份额逐步伸张。到2021年10月，已正在电动汽车墟市周围攻克了60%以上的墟市份额。估计正在以来，跟着墟市范围的伸张，磷酸铁锂所占的墟市份额还会不断伸张。

然而，橄榄石布局的LiFePO仅具有一维的Li+扩散通道，易于被质料的晶格布局畸变和杂质停顿进而禁止Li+的扩散，导致较低的锂离子扩散系数。极端是正在低温境况下，电解质中的Li+正在正负极/电解液界面电荷挪动反响徐徐，会主要低重LiFePO的倍率功能和低温功能，限定了LiFePO质料正在众个周围、区域的运用。极端是正在军用周围和高寒、高海拔区域，磷酸铁锂的运用受到很大的限定。于是，商量低温下Li+正在LiFePO电池中的电化学举止，有用刷新LiFePO电池系统的低温功能，具有杰出的表面道理和现实运用价格。极端是打破-20℃的低温，实行正在超低温境况下的倍率放电和轮回行使，更是具有宏大道理。

目前，已有个别企业和科研单元推出了少许具有杰出低温功能的磷酸铁锂电池。但闭键聚集正在低电流密度周围。且其行使的电解液耐高温性欠好，正在高温要求下容易气化，形成电池饱包、膨胀等缺陷。何如诈骗通例的时间伎俩实行低温电池的高效创筑，极端是诈骗通例的时间伎俩举行低温功能晋升，是本商量的闭键管事。本商量中，拟诈骗负极、正极、电解液和电池工艺的优化举行配合，实行磷酸铁锂电池低温功能的大幅度刷新。

将电池遵循表1、表2的配方举行制浆，然后按表3的工艺举行涂布。再遵循辊压-分切-制片-卷绕-入壳-注液-封口-化成的工艺举行电池创筑。

创筑好的电池举行放电容量和上下温功能测试。放电测试仪采用新威尔公司的5V20A测试仪，低温测试采用无锡意尔达-60～55℃的上下温箱。

本尝试是创筑磷酸铁锂电池。因为磷酸铁锂的低温功能不佳，于是切磋采器械有纳米片层布局的水热法创筑的磷酸铁锂质料行为正极质料。

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水热法创筑的质料是正在水相系统成晶的。因为外面能的干系，日常都具有一个小于100nm的标准布局，平常呈片状。因为具有一个纳米标准，锂离子扩散的隔断较短，低温和大倍率状况下具有杰出的归纳电化学功能。于是，本课题采用水热法创筑的磷酸铁锂正极质料系统。为实行更好的导电才略，水热法创筑的磷酸铁锂还必要举行后续的碳包覆，以降低磷酸铁锂质料的导电才略和锂离子传输才略。

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负极质料选拔具有硬碳布局的石墨质料。日常硬碳是指南石墨化的碳质料。该质料不易变形，具有稳固的框架布局。本尝试中的负极选用山西新创质料有限公司的XC-70硬碳负极质料产物。图3为该产物的SEM图，图4为该产物的半电池充放电弧线。

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导电剂质料选拔上，咱们参与了导电性更好的科琴黑导电剂，能够大幅度的低重极片的电阻，从而省略电池的内阻，晋升其低温导电功能。进程试验优选，参与0.5%的科琴黑就能够有用晋升电池系统的低温功能。

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正在电解液选拔方面，通例的电极液系统不行餍足低温电池，极端是小于-40℃境况运用的电池的请求。为此，咱们开垦了基于低熔点溶剂的低温型电解液。采用基于DMM（熔点-105℃）和PC（熔点-55℃）的共晶低熔点系统电解液，其体积比为1:1。参与1M浓度的LiPF6，发明该系统因为去掉了常用的高熔点组分（如EC，熔点23℃），显示出杰出的低温活性。

基于以上的工艺，制成了26650型磷酸铁锂锂离子电池，并对其功能测试。安排的26650电池的容量为3400mAh。研制的26650型电池的室温0.5C，1C倍率放电弧线所示。能够看到，电池通例的倍率放电功能杰出，电压平台较高，0.5C，1C之间的放电压差较小。

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可睹，该电池系统能够正在-40℃的境况下实行5C放电，放电容量维持率到达96.2%。阐发具有杰出的低温放电才略。将该电池系统置于-30℃境况下，举行1C/1C充放电轮回

测试。结果如图7所示。能够看出，电池轮回100次支配，再有89%支配的容量值（相对室温）。阐发质料具有杰出的低温轮回效率。

（1）针对超低温磷酸铁锂电池，采器械有纳米片层布局的磷酸铁锂正极质料。该质料具有杰出的低温充放电功能，能够有用降低磷酸铁锂电池系统正在-20℃以下的超低温功能。

（2）采器械有硬碳布局的负极质料和低温电解液系统，同时装备高电导率炭黑增添剂，能够有用降低磷酸铁锂电池的超低温功能。

（3）告成安排并创筑出具有杰出超低温功能的26650圆柱磷酸铁锂锂离子电池。电池正在-50℃能够实行96.2%的放电容量，且正在-30℃的1C充放轮回寿命到达100次以上。

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