磷酸鋰鐵電池正極材料生產方法
來源：寶鄂實業(yè)
2019-11-09 19:42
點擊量：次
1.碳熱還原法
碳熱還原法也是高溫固相法中的一種，是比較容易工業(yè)化的合成方法，多數(shù)以磷酸二氫鋰(LiHPO4)、三氧化二鐵(Fe2O3)或四氧化三鐵、蔗糖為原料，均勻混合后，在高溫和魚氣或氮氣保護下焙燒，碳將三價鐵還原為二價鐵，也就是通過碳熱還原法合成磷酸鐵鋰。
優(yōu)點：解決了在原料混合加工過程中可能引發(fā)的氧化反應，使合成過程更為合理，同時改善了材料的導電性。
缺點：反應時間相對過長，溫度難以控制，產物一致性要求的控制條件更為苛刻，難以適應工業(yè)化生產。
2.水熱合成法
水熱合成法屬于濕法范疇，它是以可溶性亞鐵鹽、鋰鹽和磷酸為原料，在水熱條件下直接合成LiFePO4，由于氧氣在水熱體系中的溶解度很小，水熱體系LiFePOA的合成提供了優(yōu)良的惰性環(huán)境。
優(yōu)點：水熱法可以在液相中制備超微細顆粒，原料可以在分子級混合。具有物相均勻、粉體粒徑小以及操作簡便等優(yōu)點，且具有易量產、產品批量穩(wěn)定性好、原料價廉易得的優(yōu)點。同時生產過程中不需要惰性氣氛。
缺點：水熟合成法制備的產物結構中常常存在著鐵的錯位，生成了亞穩(wěn)態(tài)FePO，影響了產物的化學及電化學性能。同時也存在粒徑不均勻、物相不純凈、設備投資大(耐高溫高壓反應器的設計制造難度大，造價也高)或工藝較復雜的缺點。
3.另外，溶膠一凝膠合成法、液相共沉淀法、微波合成法等也應用在制備LFP原材料上。
這些工藝都有各自的優(yōu)缺點，但目前通過改良工藝后，應用比較廣泛的還是前3種，美國的A123和加拿大的Phostech公司采用固相法，美國的Valence公司采用碳熱還原法，LG化學利用連續(xù)水熱合成法。
在材料制備過程中，導電碳包覆是LiFePO2制備過程中的一項關鍵技術。A123通過在箔體表面預先涂敷一層高品質導電碳層，有效的降低了電池的內阻，提升了磷酸鐵鋰電池的大倍率放電能力。
