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隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)和智能穿戴設(shè)備等行業(yè)的迅速發(fā)展，鋰電池正極材料的研發(fā)和生產(chǎn)逐漸成為國內(nèi)外關(guān)注的焦點話題,。其中開發(fā)具備高容量,、長循環(huán)，高安全性能和價格低廉等優(yōu)點的鋰離子電池正極材料已成為電池行業(yè)的主流,，并且正處于高速發(fā)展的狀態(tài),。據(jù)統(tǒng)計，2021年1月初,，鋰離子電池在汽車行業(yè)處于滿產(chǎn)排產(chǎn)狀態(tài),，發(fā)展?jié)摿薮?，前景廣闊。 

常用的鋰離子電池正極材料有磷酸鐵鋰,、鈷酸鋰、碳酸鋰和高鎳三元材料等,，它們的粒徑分布是影響電池性能的關(guān)鍵因素,，其粒度分布可優(yōu)化鋰電池的能量和功率。百特實驗室采用Bettersize2600激光粒度儀檢測了5種磷酸鐵鋰樣品,，它們的粒度分布如下： 

圖1 磷酸鐵鋰顆粒的粒度分布

表1

圖1中,，磷酸鐵鋰A、B和C的粒度分布相差較小,，粒徑也較細,，D的粒度較大，E的粒度最大,。粒徑較細的磷酸鐵鋰顆粒比表面積較大,，縮短了鋰離子在電池內(nèi)部的擴散路徑，從而促進了鋰電池電化學(xué)反應(yīng)活性,。但粒徑過小顆粒團聚加劇,，鋰離子的固相擴散系數(shù)反而降低導(dǎo)致電池的內(nèi)阻增大，部分電流在高內(nèi)阻的影響下轉(zhuǎn)換成熱量,，導(dǎo)致鋰電池熱損耗贈大,，進而影響電池的容量和放電性能。

目前,，常用的磷酸鐵鋰分為兩大類,，其中一類是D50在1 μm-2.5 μm范圍內(nèi)的，其電化學(xué)性能最佳,，有利于鋰電池的有效放電量達到理想水平,；另一類是D50在3.5 μm-8 μm范圍內(nèi)的，如上表中的樣品D和E,,。這類磷酸鐵鋰做成的電池內(nèi)阻較大,，熱損耗增大，進而對鋰電池的壽命,、容量,、倍率和安全等性能產(chǎn)生影響。

從表1中可以看出,，樣品A,、B、C三種的平均粒徑在1 μm左右,，是較為理想的指標,，樣品D的平均粒徑在4 μm,，超過理想的粒度指標，而樣品E的平均粒徑超過10 μm,，極可能影響鋰離子在電極活性材料中的固相擴散,，進而降低電池的有效放電量。

那么,，用百特激光粒度儀測試鋰電池的正極材料的適用性怎樣呢,？我們選擇了一種磷酸鐵鋰，連續(xù)測試7次,，其中D10,、D50和D90的重復(fù)性分別為0.13%, 0.07% 和 0.09%，這個精度遠遠低于激光粒度儀國際標準ISO13320的要求,。因此采用Bettersize2600激光粒度儀檢測磷酸鐵鋰的粒度分布,，其檢測結(jié)果可靠性較高。

圖2 同一樣品的重復(fù)性

• 國產(chǎn)激光粒度儀

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