M.SUN蓄电池销售中心：15711081850   于尹邦
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这项技术到底是如何工作的呢?
首先，我们必腥了解，电池的充电量主要受限于充电的密度，而充电的速度取决于锂离子能够多快在电解液中到达正极。在目前的技术中，电池的正极是由层层的石墨薄片所组成。
之前的科学家，曾经尝试把以碳元素为主的石墨薄片改成以硅为主的薄膜，因为硅比碳更能有效的容纳锂离子的数目。然而，硅在充电中容易急速的收缩和延伸而破碎，反而损失了充电的含量。
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除此之外，在目前的技术里，充电的速度主要是被石墨薄片的形状所影响。石墨薄片非常的薄(只有一个碳原子的厚度)，也非常的长，所以在充电的中，锂离子需要经过非常久的才能到达正极。
这个新的技术，研究团队在石墨薄片中夹杂了层层的硅元素，利用石墨薄片的延展性来硅在充电中体积的变化。如此一来，由于硅的作用，充电含量可以多达十倍。除此之外，研究团队也利用化学氧化的，在石墨薄片上产生很多非常微小的孔隙(约10-20奈米)让锂离子可以透过捷径**到达正极，充电的时间多达十倍。
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目前这个研究只探讨了电池正极的，接下来研究团队会对于电池负极的加以研究，可望在锂离子电池的技术上有更多的突破。

现在，研究团队结合两种技术解决了上述问题。首先为了硅以保持的充电容量，他们在石墨烯片之间加入硅簇，利用石墨烯片的弹性配合电池使用中硅原子数量的变化，使得大量锂原子存储于电极中。硅簇的添加可使能量密度更高，同时也能因硅扩展和缩小引发的充电容量损失，可谓两全其美。
利用化学氧化在石墨烯片上制造了10纳米至20纳米微孔，称之为“面缺陷”，因此锂离子将会沿此捷径到达负极，并通过与硅发生反应，存储在负极。这将使电池的充电时间缩短10倍。
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新技术能使锂离子电池的充电寿命10倍，即使在充电150次后，电池能效仍是现有锂离子电池的5倍。这一技术有望在未来3至5年内市场。
目前铅酸蓄电池经过整顿之后相信这种鱼龙混杂的现象已经有所改变。即便通过这次整治，不可能把整个行业内存在的污染等问题都一下子解决，但是已经在布点加大监察整治力度，铅酸蓄电池行业的整顿或将面临长期化，相信随着技术的不断深入，铅酸蓄电池的污染问题将会。
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铅酸电池能够存在并迅速发展除了广大的市场需求以外，它的污染是可以控制的。
自锂离子电池问世以来，围绕它的研究、工作一直不断地进行着，上世纪90年代末又出锂聚合物电池，2002年后则推出铁锂动力电池。
锂离子电池内部主要由正极、负极、电解质及隔膜组成。正、负极及电解质材料不同及工艺上的差异使电池有不同的性能，并且有不同的名称。目前市场上的锂离子电池正极材料主要是氧化钴锂(LiCoO2)，另外还有少数采用氧化锰锂(LiMn2O4)及氧化镍锂(LiNiO2)作正极材料的锂离子电池，一般将后两种正极材料的锂离子电池称为“锂锰电池”及“锂镍电池”。新的铁锂动力电池是用铁锂(LiFePO4)材料作电池正极的锂离子电池，它是锂离子电池家族的新成员。
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一般锂离子电池的电解质是的，后来出固态及凝胶型聚合物电解质，则称这种锂离子电池为锂聚合物电池，其性能优于电解质的锂离子电池。
铁锂电池的全名应是铁锂锂离子电池，这名字太长，简称为铁锂电池。由于它的性能特别适于作动力方面的应用，则在名称中加入“动力”两字，即铁锂动力电池。也有人把它称为“锂铁(LiFe)动力电池”。
采用LiFePO4材料作正极的意义
LiFePO4电池的结构与工作原理
LiFePO4电池的内部结构如图1所示。左边是橄榄石结构的LiFePO4作为电池的正极，由铝箔与电池正极连接，中间是聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开，但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过，右边是由碳(石墨)组成的电池负极，由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质，电池由金属外壳密闭封装。
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LiFePO4电池在充电时，正极中的锂离子Li+通过聚合物隔膜向负极迁移;在放电中，负极中的锂离子Li+通过隔膜向正极迁移。锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。
LiFePO4电池的标称电压是3.2 V、终止充电电压是3.6V、终止放电压是2.0V。由于各个生产厂家采用的正、负极材料、电解质材料的及工艺不同，其性能上会有些差异。例如同一种型号(同一种封装的电池)，其电池的容量有较大差别(10%～20%)。
铁锂动力电池主要性能列于表1。为了与其他可充电电池的相比较，也在表中列出其他种类可充电电池性能。这里要说明的是，不同工厂生产的铁锂动力电池在各项性能参数上会有一些差别;另外，有一些电池性能未列入，如电池内阻、自放电率、充放电温度等。
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铁锂动力电池的容量有较大差别，可以分成三类：小型的零点几到几毫安时、中型的几十毫安时、大型的几百毫安时。不同类型电池的同类参数也有一些差异。这里再介绍一种目前应用较广的小型圆柱形封装的铁锂动力电池的参数。其外廓尺寸：直径为18mm、高650mm(型号为18650)，其参数性能如表2所示。
典型的放电特性及寿命
通过上述介绍，LiFePO4电池可归纳下述特点。
1率输出：放电为2～5C、连续高电流放电可达10C，瞬间脉冲放电(10S)可达20C;
2 高温时性能良好：外部温度65℃时内部温度则高达95℃，电池放电结束时温度可达160℃，电池的结构、完好;
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3 即使电池内部或外部受到伤害，电池不、不、性;
4 极好的循环寿命，经500次循环，其放电容量仍大于95%;
5 过放电到零伏也无损坏;
6 可**充电;
7 低成本;
8 对无污染。
铁锂动力电池的应用
由于铁锂动力电池具有上述特点，并且生产出各种不同容量的电池，很快广泛地应用。它主要应用领域有：
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1 大型电动车辆：公交车、电动汽车、景点游览车及混合动力车等;
2 轻型电动车：电动自行车、高尔夫球车、小型平板电瓶车、铲车、清洁车、电动轮椅等;
3 电动工具：电钻、电锯、割草机等;
4 遥控汽车、船、飞机等玩具;
5 太阳能及风力发电的储能设备;
6 UPS及应急灯、警示灯及矿灯(性);
7 替代照相机中3V的一次性锂电池及9V的镍镉或镍*可充电电池(尺寸完全相同);
8 小型仪器设备及便携式仪器等。
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