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背景
鋰離子電池是一種具有高電壓、高能量密度、長的循環壽命的二次綠色電池,鋰離子電池的性能很大程度上是由電極材料的性能決定的,尤其是正極材料。目前研究最廣泛的正極材料有LiCoO2、LiNiO2以及LiMn2O4等,但由于鈷有毒且資源有限,鎳酸鋰制備困難,錳酸鋰的循環性能和高溫性能差等因素,制約了它們的應用和發展。因此具有橄欖石結構的磷酸鐵鋰(LiFePO4)能夠可逆地嵌脫鋰,且具有比容量高、循環性能好、電化學性能穩定、價格低廉等特點,成為首選的新一代綠色正極材料。電阻率和壓實密度是衡量粉末樣品性能的重要參數,也是目前最受業內企業關注的參數。我們使用FDM-1650產品,對不同的LFP材料進行測試,可以對比出不同的LFP材料的電阻率和壓實密度的差異。

測試方案
測試樣品:LFP;
測試原理:四探針模式;
測試參數:實驗面積132.73mm2,樣品量0.6g,采用變壓模式進行測試,測試壓強范圍:10-350MPa,壓強步進10MPa,保壓時間10S。
測試次數:每個樣品平行測試兩次。
測試結果分析

圖1 壓強VS電阻率
圖2 壓強VS壓實密度
表 1 LFP的電阻率和壓實密度
如上圖表所示,LFP的電阻率在測試中隨著壓強的增大而減小,壓實密度隨壓強的增大而增大。在350MPa壓強下,電阻率大小:LFP-6>LFP-1>LFP-7>LFP-8>LFP-5>LFP-9>LFP-10>LFP-2>LFP-3>LFP-4。壓實密度大小:LFP-2>LFP-4>LFP-3>LFP-10>LFP-1>LFP-9>LFP-5>LFP-7>LFP-8>LFP-6。
由此可知,在大壓強下樣品LFP-4的導電性能最好,LFP-2的壓實密度最大。
結論
一般來說,在材料允許的壓實密度范圍內,極片壓實密度越大,電池的容量就能做的越高。但是過高的壓實密度,不但提升不了電池的比容量,還會嚴重降低電池的容量和循環性能。通過采用FDM-1650系列產品對不同的LFP粉體進行電阻率和壓實密度測試,可以測試出不同的LFP樣品在不同的壓強下的電阻率和壓實密度。可以通過選擇合適的壓實密度后,橫向對比哪種LFP粉體的導電性能最優異。

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