磷酸鐵鋰以其低成本、高安全性和長循環(huán)壽命等優(yōu)點(diǎn)吸引了廣泛的關(guān)注,已經(jīng)成為動力電池生產(chǎn)中主要正極材料之一,經(jīng)過表面碳包覆改性的納米磷酸鐵鋰具有優(yōu)異的倍率性能。如何實(shí)現(xiàn)低成本大規(guī)模制備碳包覆納米LiFePO4成為各國科學(xué)家研究的焦點(diǎn)。最近,由中聚電池研究院、南京工業(yè)大學(xué)和上海交通大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的微化工技術(shù)應(yīng)用于碳包覆納米磷酸鐵鋰制備,在受限空間噴射流反應(yīng)器中以廉價原料合成了高品質(zhì)碳包覆納米LiFePO4展示出優(yōu)異的倍率性能和可快充能力,研究結(jié)果表明:在以80C(13.6A/g)超大電流密度放電時,所制備的碳包覆納米磷酸鐵鋰材料展示出95 mA·h/g 的放電容量,折合成能量密度和功率密度分別為227W·h/kg 和34kW/kg,其功率密度比鋰離子電池傳統(tǒng)磷酸鐵鋰正極材料(0.5~2kW/kg)高出一個數(shù)量級,甚至優(yōu)于商業(yè)化超級電容器材料(1~20kW/kg)。在以10C(6min)和20C(3min)進(jìn)行快速充放電時(無浮充),其比容量分別高達(dá)147mA·h/g 和126mA·h/g,循環(huán)100 周后衰退率分別為1.7%和4.7%。該技術(shù)成果表明微化工技術(shù)合成的納米磷酸鐵鋰在油電混合動力汽車(HEV)和插入式油電混合動力汽車(PHEV)應(yīng)用的動力型鋰電池生產(chǎn)中具有良好的前景。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在英國皇家化學(xué)會《化學(xué)通訊》(Chem. Commun.,2013,49:5396-5398)期刊上。