磷酸铁锂为正极的锂离子电池是目前电动汽车和储能领域应用最为广泛的电池体系之一，具有成本低廉、循环寿命长、安全性好等特点。但在低温下的容量和循环寿命衰减问题一直制约了其在寒冷地区的推广和应用。因此磷酸铁锂材料本身低温放电性能的提高，对于改善磷酸铁锂为正极的锂离子电池体系的低温放电特性具有重要意义。

沈阳市新型能源材料与器件产业技术研究院曹贺、中国科学院金属研究所副研究员闻雷、研究员李峰等分析了磷酸铁锂为正极的锂离子电池的低温衰减机制，从磷酸铁锂材料方面评述了低温型磷酸铁锂为正极的锂离子电池的研究进展，受邀在《新型炭材料》（New Carbon Materials）上发表了最新综述“Application and prospects for using carbon materials to modify lithium iron phosphate materials used at low temperatures”。

本文主要论述了炭材料改善磷酸铁锂材料动力学特征的相关工作。炭材料可在以下3个方面改善磷酸铁锂材料的动力学特征，进而显著改善其低温特性：（1）优化碳包覆：兼具高电子电导和离子电导的碳包覆，能显著提高提高磷酸铁锂材料的动力学特征，可采用适当的复合碳源，如糖类、羧酸和聚合物混合型炭源进行包覆。（2）新型导电剂，通过将各种导电剂复合，如高电子电导的碳纳米管和具有支链结构和高电解质吸附能力的炭黑形成复合，能够进一步改善材料的低温放电能力。（3）碳纳米管和石墨烯原位复合，能够极大改善磷酸铁锂材料的动力学特征。

图1. 磷酸铁锂为正极锂离子电池低温改性策略

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New Carbon Materials文章信息

曹贺, 闻雷, 郭震强, 朴楠, 胡广剑, 吴敏杰, 李峰. 炭材料在低温型磷酸铁锂材料中的应用分析及展望[J]. 新型炭材料, 2022, 37(1): 46-58.

CAO He, WEN Lei, GUO ZHEN-qiang, PIAO Nan, HU Guang-jian, WU Min-jie, LI Feng. Application and prospects for using carbon materials to modify lithium iron phosphate materials used at low temperatures[J]. NEW CARBON  MATERIALS, 2022, 37(1): 46-58.

期刊官网：http://xxtcl.sxicc.ac.cn

国际版主页：https://www.sciencedirect.com/journal/new-carbon-materials