Question

三元锂电池与磷酸铁锂电池的特性是什么各有什么优缺点？

三元锂电池与磷酸铁锂电池的特性是什么各有什么优缺点？三元锂电池与磷酸铁锂电池的特性是什么各有什么优缺点？

Answer 1

磷酸铁锂电池
优势：磷酸铁锂中的P-O共价键的键能很大，所以稳定性很强，不容易分解，高温或者过充都不会使其结构崩塌。正是因为其结构难以被破坏，所以共价键另一端的氧原子就会很老实，很难被氧化而释放。所以磷酸铁锂有很好的耐高温性，基本上温度到了500°C左右，也不会把P-O共价键破坏，释放出氧气来（满电状态下，磷酸铁锂电池要700°C左右才会发生热分解）。这就解释了为什么基于磷酸铁锂而来的刀片电池，在经过针刺后依然没有起火自燃。
劣势：磷酸铁锂因为其结构中相邻的FeO6八面体通过共顶点连接，这种结构使得其导电率低；同时，三维空间网状橄榄石结构的磷酸铁锂形成了一维的锂离子传输通道，限制了锂离子的扩散，所以它的充放电效率就受到影响。低温环境下，材料活性降低，能够发生移动的锂离子数量减少，因此磷酸铁锂在低温情况表现不佳。
三元锂电池
优势：凭借锰很强的结构支撑作用（三元材料结构不容易坍塌），搭配镍对正极材料能量的提高，在相同体积的情况下，三元材料具有的电量比磷酸铁锂更多。
此外，三元材料的另一个突出优点在于低温性能，客观的说，是由于磷酸铁锂的表现比较糟糕，才凸显了三元的低温表现。因为磷酸铁锂PO4极性太强，对Li束缚能力大，扩散系数就低。而三元材料则没有这个问题，因此在低温环境下，充放电受到的影响较小。
劣势：当然三元材料也有自己的缺点，三种元素本身不耐高温，极端情况下会释放氧分子，同时其自身的循环寿命也较磷酸铁锂有差距，由此可见三元也并不是全场景通吃。热稳定性确实是三元材料的一个痛点，元素结构使得其对氧的束缚低，这就需要在后天的电池设计中针对这个弱点加以特别关照，就好像车辆的保险杠一样。

Answer 2

铁锂的使用特性大致可以表述为：尺寸相对较大，低温性能不好，可以在寿命期内保持相对平缓的衰减速率，循环寿命长；三元体系的特点：体积小，可以装更大的容量，冬天性能下降不多，初期容量较大，比铁锂有明显的里程优势，寿命后期会有比较明显下降。

Answer 3

锂电池的电芯按照材料，主要分为磷酸铁锂电池和锰系（含钴锂，三元等材料）。磷酸铁锂电池：标称电压3.2-3.3V ；三元锂电池：3.6-3.7V

1、低温性能

我国幅员辽阔，气候复杂，从最北端的东北三省到最南端的海南诸岛温度变化非常丰富。以北京为例，作为电动汽车的主力市场，北京夏季最高温度在40℃左右，而冬季则基本保持在零下16℃左右，甚至更低。这样的温度区间显然适合低温性能更佳的三元锂电池。而注重耐高温性能的磷酸铁锂电池在北京的冬季会显得有些乏力。

“相对25℃容量”是指不同温度条件下放电容量与25℃时放电容量的比值。该数值能够准确反映出电池在不同温度条件下续航的衰减，越接近100%，电池表现越好。以25℃为基准常温，两类电池在55℃高温下放电与常温25℃下放电，放电容量几乎没有差别。但在零下20℃时，三元锂电池与磷酸铁锂电池相比有比较明显的优势。不同地域的客户，在选择锂电材料的时候，这点是必须要考虑到的

Answer 4

论述这个问题需要长篇大论，只能简单概括如下：
三元锂电池：电能比高，电压高，动力特性好，但安全性差些。温度范围较好；
磷酸铁锂电池：电能比较低，电压一般，性能稳定，安全性好。温度范围较好。