二硫化钨纳米片在磷酸铁锂中的应用

磷酸铁锂是我们再熟悉不过的一种正极材料，其因有较高的安全性和较低的生产成本等优势，而深受众多制造商们的欢迎，但这并不能表示磷酸铁锂材料没有不足的地方。为了弥补该正极材料的不足，科学家们使用了低维度二硫化物纳米片对它进行改良，以获得更高导电率、更大容量以及更好低温性能等优点的产品。

今年年初发生的疫情对全球经济及产业发展都产生了巨大的影响，就连目前政府正在大力推动的新能源产业也不例外。

就动力电池来说，在生产方面，2020年1-6月，我国动力电池产量累计达23.5GWh，同比累计下降45.8%。其中，三元电池产量累计14.8GWh，占总产量的62.9%，同比累计下降46.1%；磷酸铁锂电池产量累计8.7GWh，占总产量的36.9%，同比累计下降37.6%。

2020年6月，我国动力电池产量共计5.3GWh，同比下降16.2%，环比上升3.0%。其中，三元电池产量3.1GWh，占总产量的58.9%，同比下降30.7%，环比增长2.6%；磷酸铁锂电池产量2.2GWh，占总产量的40.8%，同比增长29.1%，环比增长3.9%。

在销售方面，2020年1-6月，我国动力电池累计销量达21.3GWh，同比累计下降41.7%。其中，三元电池累计销售12.6GWh，同比累计下降47.2%；磷酸铁锂电池累计销售8.5GWh，同比累计下降25.6%。

2020年6月，我国动力电池销量共计5.2GWh，同比下降27.8%。其中，三元电池销售2.5GWh，同比下降51.3%，占总销量的59.4%；磷酸铁锂电池销售2.6GWh，同比增长44.9%，占总销量的40.2%。

从上面的内容介绍可知，今年上半年我国动力电池的产销量均受到疫情影响而表现不佳，同比下降均超过四成。更值得一说的是，三元电池的产销量受到的负面影响会比磷酸铁锂电池受到的影响大。其原因除了是受疫情冲击，导致更多消费者更愿意选择价格相对便宜的磷酸铁锂电池外，前两年新能源汽车的补贴退潮，也是汽车整车厂更喜欢磷酸锂电池的理由。

磷酸铁锂（LiFePO4）是一种橄榄石结构的材料，具有稳定的结构、较高的比容量和循环可逆性能等特点，适合作为锂离子电池的正极材料。然而，由于材料本身的缺陷，结构中PO43-限制了锂离子的移动空间，而且移动通道较长，影响了大容量快速充放电。

尽管目前通过改进制备方法和掺杂进行改善，但是磷酸铁锂的本征电导率无法得到根本性的改变。另外，磷酸铁锂的现有制备方法固相法存在反应不完全，结晶不规整的缺陷，而液相法存在反应工艺复杂，反应条件苛刻的缺陷。

这种种的限制，导致生产出来的磷酸铁锂材料充放电倍率性能和循环性能表现不佳。针对这种情况，有研究者提出可以用二硫化钨纳米片对磷酸铁锂进行改性。其主要原因是：该纳米片是一种层状结构材料，能为锂离子插层脱嵌提供短距离开放通道，且存在电导率高、耐高低温性优异、电容量密度大等特点，同时能有效缓冲电池结构的体积膨胀效应，以提高产品的循环稳定性和高倍率特性。

未来，二硫化钨纳米片在磷酸铁锂中的应用若能得到大面积推广的话，相关制造商就能少担心生产费用高和钴资源供应紧张的问题了，同时消费者也可以得到更好的续航体验。

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