主题：充电电池介绍 -- 积吉

外一篇就是另外的一篇，只因这篇论文是讲锂铁电池的。外链出处 这篇文章出自MIT和Nature这样的大牛学校和杂志，引起轰动是必然的，所以我也写这外一篇来映个景。

简要的说，MIT的Byoungwoo Kang 和Gerbrand Ceder开发了一种新型改性LiFePO4电池，它能像超级电容那样的速度充放电，比一般锂电池快两个数量级

左图显示晶体尺寸小于50纳米

右图显示包裹层尺寸为5纳米

我对这篇文章的态度，就是它是电池发展中的重要一步，而不是重大突破。理由有四：

1. 理论上没有重大创新

文中对快速充电的理论解释是包裹在纳米锂铁晶体外的那一层薄薄的（只有5nm）“非结晶体焦磷酸”，因为有轻微的Fe，O，P的缺损而造成“空位”，锂离子可以利用这些“空位”而提高了表面扩散率并迅速移动到晶体的锂离子进出通道

需要说明一下，由于磷酸锂铁晶体的特殊结构，锂离子只能在一维方向上移动，其他方向被别的原子阻隔了。其它锂电池则没有这个问题的，锂离子的运动在那些电池材料的晶体里是多维的。

但无论是用纳米技术来减小锂离子在晶体内的移动距离的理论，还是用“空位”来提高表面扩散率的理论都不是原创。所以说它在理论上没有重大创新。

2. 工艺上不容易量产

文中的电池材料的制备仍然是用高温固相法。通过对温度的控制来烧制纳米锂铁晶体和外面包裹的Fe，O，P缺损层。

问题是一旦量产，温度控制将是个大问题。即使是以纳米技术著称的A123公司，其纳米锂铁晶体外也有一层40-50nm厚的物质包裹。工业界的人普遍认为：如果A123的纳米锂铁晶体外没有这层包裹，其电池的充放电速度将和文中所述一样。[URL=]http://www.edn.com/blog/1470000147/post/1550041955.html?nid=3351&rid=9452664 [/URL] 没有包裹的纯纳米锂铁晶体是不可能量产的，5nm厚的包裹是很难量产的。

3. 离子扩散阻力只占电池内阻的30－40％

其它内阻是：欧姆电阻，包括电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻。其中隔膜电阻是当电流流过电解液时，隔膜有效微孔中电解液所产生的电阻；极化电阻，即指电化学反应时由电极化引起的电阻，包括电化学极化和浓差极化引起的电阻。所以即使全部解决扩散内阻，其它60－70％的电池内阻还有待解决。

4. 充放电速度的加快将带来电容量的减少和成本的增加

文章说当电容量为166mAh/g(理论容量是170 mAh/g)时，充放能力只有2C。如果要让电池达到200C和400C的充放能力，碳在混合物中的含量要达到65%，而电池材料只有30%。其电容量将下降很多。更重要的是成本，因为解决了导电性和实际电容量以后，各家电池工艺的高低显得不再是那么重要。唯一决定胜负的恐怕还是市场价格。如果按照文中的方法制备，成本的增加是必不可少的。

所以此文只是电池发展中的重要一步，而不是革命性的一步。