磷酸铁锂在自然界中以磷铁锂矿的形式存在,结构为橄榄石形状,分子式为LiMPO4,常作为锂电池正极材料。
磷酸铁锂正极材料制备方法
1、碳热还原法
碳热还原法是高温固相法中的一种,多数以磷酸二氢锂(LiHPO4)、Fe2O3或Fe3O4、蔗糖为原料,均匀混合后,在高温和氮气保护下焙烧,碳将Fe3+还原为Fe2+,这就是通过碳热还原法合成的磷酸铁锂。
特点:解决了在原料混合加工过程中可能引发的氧化反应,并改善了材料的导电性。然而,反应时间过长,温度不好控制,难以适应工业化生产。
2、水热合成法
水热合成法属于湿法范畴,它是以可溶性亚铁盐、锂盐和磷酸为原料,在水热条件下直接合成LiFePO4,由于氧气在水热体系中的溶解度较小,为LiFePO4的合成提供了优良的惰性环境。
特点:具有物相均匀、粉体粒径小、操作简便、易量产、产品批量稳定性好的优点,但产物结构中常存在着铁的错位,影响产物电化学性能,而且还存在粒径不均、物相不纯净、设备投资大、工艺复杂的缺点。
3、喷雾热解法
喷雾热解法:前驱体随载气喷入450~650℃的反应器中,高温反应后得到磷酸铁锂。
特点:粒径分布均匀、形状规则,球形化有利于增加材料的比表面积,提高材料的体积比能量。
磷酸铁锂正极材料制备方法,除了有上述几种方法外,还有共沉淀法、溶胶-凝胶法、氧化-还原法、乳化干燥法、微波烧结法等多种方法。

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