典型锂离子电池材料的足迹家族分析

本研究引入了国际上新兴的足迹家族概念,建立了基于生命周期评价法的锂离子电池材料足迹家族评价方法体系.在此方法框架内,分别计算3种锂离子电池:LiFePO_4/C、Li Fe_(0.98)Mn_(0.02)PO_4/C和FeF_3(H_2O)3/C的碳足迹、水足迹和生态足迹,综合比较分析他们的足迹大小,由此讨论其环境影响,总结出足迹类指标评价锂离子电池材料的方法,并评估其适用性.对3种锂离子电池进行的足迹家族分析,得到下列结果:在同样合成1 kg电池正极材料的前提下,LiFe_(0.98)Mn_(0.02)PO_4/C的碳、水、生态足迹数值均为最大(对应足迹值分别为13.020 kg CO_2eq、23.865 m~3、38.432 m~2a),产生的环境影响也最大;Fe F3(H2O)3/C的碳、水、生态足迹数值均为最小(对应足迹值分别为8.712 kg CO_2eq、16.308 m~3、26.317 m~2a),产生的环境影响也最小.