一、新能源汽车电池需要什么金属

【太平洋汽车网】锂和钴是制备新能源汽车锂电池的基本原料，而铟、镓和硒制成的铜铟镓硒CIGS薄膜太阳电池是充电桩的关键材料。新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

当前，新能源汽车动力电池属锂离子电池，其构造可分为正极材料、负极材料、电池隔膜、电解液等几部分。从正极材料上看，新能源汽车动力电池大致可分为磷酸铁锂电池和三元锂电池两种。

所谓磷酸铁锂电池，是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池，而三元锂电池则是正极使用镍钴铝或镍钴锰三种材料按一定比例搭配而成的锂离子电池。

1.循环寿命长。实验室中，工程师以1C的充放电倍率持续不间断地进行试验，发现磷酸铁锂电池要经过2000次充电循环才会衰减到新电池状态的80%，远高于三元锂电池的800次。

2.安全性能好。研究表明，磷酸铁锂电池在800°C的时候才会发生分解，且在面对撞击、针刺、短路等情况时不会释出氧分子，不会产生剧烈的燃烧，安全性能高；而三元锂电池在300°C左右就会发生分解，燃烧的概率比磷酸铁锂电池更高。

3.制造成本低。磷酸铁锂电池电芯每瓦时的成本已降至0.7元以下，而三元锂电池电芯成本依然在每瓦时0.9元左右。一个50kWh的动力电池包，使用磷酸铁锂电池电芯，成本可降低1万元。

另外，磷酸铁锂电池不含重金属，不会对环境造成污染，是一种绿色电池。

磷酸铁锂电池最大的弊端，就是能量密度低。当前，磷酸铁锂电池的能量密度最高只有180Wh/kg，普通产品的能量密度基本只有140Wh/kg。不过，前几天，比亚迪宣布，将于明年推出的磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池在能量密度上将与现行三元锂电池持平，差不多可达210-270Wh/kg，将可使电动汽车续驶里程轻松突破400公里，完全能满足用户对续驶里程的要求，所以，磷酸铁锂电池此前的最大弊端将消失。

（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）

二、磷酸在磷酸铁锂中的功能作用

磷酸铁锂电池要用磷酸，磷酸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，即磷酸铁锂动力电池。

考虑到磷酸铁锂的安全性以及长循环性带来的经济性，其热失控温度要高得多，进而其安全性相比之下也高得多，所以在控制成本之下，其安全性的优势也让它需求上升。磷酸铁作为一种关键的磷酸铁锂前驱体材料，它的材料的优劣将会在很大程度上决定磷酸铁锂正极材料的整体性能。而磷酸铁锂甚至后续的钠离子电池都会用掉磷酸。磷酸主要原材料磷。磷酸在这其中的主要优势就是在提纯过程中，无需加热、加压，安全可靠且能耗极低。而磷酸回收率与回收的磷酸浓度也具有较大优势。

磷酸，又名正磷酸，是一种常见的无机酸，是中强酸，化学式为H3PO4，不易挥发，不易分解，几乎没有氧化性。具有酸的通性。磷酸在空气中容易潮解。加热会失水得到焦磷酸，再进一步失水得到偏磷酸。磷酸主要用于制药、食品、肥料等工业，包括作为防锈剂，食品添加剂，牙科和矫形外科，电解质，助焊剂，工业腐蚀剂，肥料的原料和组件家居清洁产品，也可用作化学试剂。

三、三元锂电池与刀片电池的区别是什么

【太平洋汽车网】刀片电池属于磷酸铁锂电池。所以是用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池，而三元锂电池正极材料使用镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂，区别也就存在了。

比亚迪推出的“刀片电池”，属于磷酸铁锂电池，从产品结构来看，就是将动力电池的电芯加长，使单个电芯形状扁平、窄小，虽仍保留了模组的结构，但其通过多个刀片捆扎形成模组，通过少数几个大模组的组合成电池，整体思路同样是减少模组结构和单体连接线束，提升封装效率。同时，可以大大提升其能量密度。

磷酸铁锂电池采用磷酸铁锂（LiFePO

4）作为正极材料，用铁来做电池原料一来成本低廉，二不含重金属，对环境污染较小，工作电压为3.2V。磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固，因此在零电压存放时并不会有泄漏，高温条件下或过充时安全性非常高，可快速充电，高放电功率，无记忆效应，循环寿命高，缺点为低温性能差，正极材料振实密度小，能量密度较低，产品的成品率和一致性也饱受质疑。

三元锂电池全称是“三元材料电池”，一般是指采用镍钴锰酸锂（Li（NiCoMn）O2，NCM）或镍钴铝酸锂（NCA）三元正极材料的锂电池，把镍盐、钴盐、锰盐作为三种不同的成分比例进行不同的调整，所以称之为“三元”，包含了许多不同比例类型的电池。从形状上来区分，可分为软包电池、圆柱电池和方形硬壳电池。其标称电压可达到3.6-3.8V，能量密度比较高，电压平台高，振实密度高，续航里程长，输出功率较大，高温稳定性差，但低温性能优异，造价也比较高。

（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）

四、磷酸铁锂的制备方法/

磷酸铁锂的制备方法，统计起来，有108种之多，但主要有固相法和液相法之分。目前，工业上比较成熟的制备方法以固相烧结为基础，通过调配原材料、烧结温度、烧结次数等内容，来制备铁锂。下面的这个英文材料是关于液相法的，有兴趣的话可以查一查看看。

The LiFePO4 cathode material was prepared using

a co-precipitation method in de-ionized water at

room temperature. Aqueous solution of (NH4)2Fe

(SO4)2 _ 6H2O and H3PO4 was added to aqueous solution

of LiOH. After stirring 10 min with blowing

nitrogen gas into the solution through a tube, a thick

mixture of a green color deposit and a solution was

obtained, then washed with the de-ionized water and

separated by the centrifugal separator. The deposit was

dried in vacuum oven at 80 _C. After drying, the powder

was mixed with 5 wt% high surface area carbon black

and pressed into a disk-shaped pellet. The carbon black

was added to enhance the electronic conductivity and

reduce the particle size [12]. The pellet was put inside the

beaker filled with granular activated carbon (Aldrich,

20–40 mesh), and the beaker was placed inside the microwave

oven (650 W). After a few minutes microwave

irradiation the olivine phase LiFePO4 was obtained

without reductive gas flow. The basic idea of this heat

treatment is that the activated carbon is the microwave

absorber. If the activated carbon absorbs microwave,

the activated carbon will heat the precursor rapidly and

make reductive atmosphere by carbon oxidation reactionsreactions

simultaneously. Therefore, the heat treatment time

can be very short and no additional inert or reductive

gas is needed.

先在水溶液中制备磷酸铁沉淀：

PO43- + Fe3+ ====FePO4↓

然后将磷酸铁沉淀和氢氧化锂、碳粉混合，在高温下共熔：

4FePO4+4LiOH+C===高温===CO2+ 4LiFePO4 + 2 H2O

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