磷酸铁锂系电池本钱相对三元系电池低，且安全性好，寿命长。随着技能的前进，实践能量密度也在无限挨近理论能量密度。所以其市场占有率也在稳步上升，且现已超越三元系锂电池的装机量。

但磷酸铁锂（LiFePO4，LFP）的缺点也很显着：导电功能差，低温功能差，振实密度低等。本文以下内容侧重讨论一下磷酸铁锂的低温功能的几种改进办法。

 

1. 外表包覆下降LFP颗粒的外表电阻

锂电池在低温下，电极资料界面处的阻抗会添加，离子分散速率也会下降。在LFP外表包覆一层导电层会有用下降电极资料之间的触摸电阻，然后可进步离子进出LFP的分散速率。

一般包覆资料为碳资料。例如，使用无定形碳或碳纳米管或石墨烯进行包覆，这些资料均能够使得LFP电极资料界面阻抗下降。另外一种是使用金属或金属氧化物涂层。有研讨标明，CeO2颗粒能够均匀分布在LFP外表。低温下，CeO2改进后LFP的脱/嵌才能和电极动力学均得到显着改进。

2. 体相掺杂下降LFP电极的电阻

离子掺杂能够在LFP晶格结构中形成空位，然后促进锂离子在电极资猜中的分散。

有研讨标明，Mg和F共掺杂得到的LFe0.92Mg0.08(PO4)0.99F0.03在低温下具有较好的电化学功能。两种离子的掺杂并未改动资料的粒径和结构，还添加了离子传导速率和电子转移速率。

3. 电解液的优化

这一点或许并不单单可使用到LFP体系中，三元或其它有机电解液体系的锂电池均可使用。

低温下，锂离子在电极/电解液界面的传递是其功能的操控过程。提升低温功能，其间重要的一点就是进步界面电化学反响速率。所以SEI膜的优化就显得至关重要了，而SEI膜的性质由电解液和电极外表性质决议。因此，对电解液的优化也能够改进锂电池的低温功能。

有研讨标明，在电解液中引入分子链较长或者分子质量较高的酯的助溶剂能够添加SEI膜的安稳性，使锂离子安稳的嵌入，削减电池的极化。

除此之外，电解液中锂盐的选择同样会影响到锂离子电导率和SEI膜的安稳性。

4. 充电战略的优化

使用脉冲电流来快速加热低温下的电池温度。

锂电池在充电过程中，电解液中离子运动与极化会促进锂电池内部热量的发生，这种生热机制可有用地用于进步其在低温下的功能。

有研讨标明，使用商业锂电池的试验测验能够验证接连充电和脉冲充电之间的发热差异。从上图能够看出，微秒脉冲时间能够促进锂电池中发生更多的热量。

5. 选用新式电池结构

LFP低温功能的改进不仅能够从资料方面下手，电池结构方面的改进帮助也是非常大的。

王朝阳教授团队成功开发了一种新式的电池结构和充电战略。该电池包含一个轻巧、低本钱的内部加热结构，并通过开关智能地操控充电电流的流向。

当电池温度低于室温时，一切电流主动流入内部加热结构，使电池快速升温。当电池加热到高于室温后，将主动切换至充电模式，实现了全气候快充。