磷酸铁锂的制备

磷酸铁锂的制备与表征锂电池1970年代埃克森的M.S.Whittingham首个锂电池1980J.Goodenough钴酸锂锂离子电池正极材料1983M.Thackeray、J.Goodenough锰尖晶石正极材料发展历史1992年索尼公司首个商用锂离子电池1996年Padhi和Goodenough发现磷酸盐锂离子电池已经成为了主流背景介绍锂离子电池优点能量密度大循环寿命长绿色”环保无记忆效应锂离子电池锂电池原理锂电池结构图磷酸铁锂正负极反应正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌充电时：LiFePO4→Li1-xFePO4+xLi+xe放电时：Li1-xFePO4+xLi+xe→LiFePO4负极反应：放电时锂离子脱插，充电时锂离子插入。充电时：xLi+xe+6C→LixC6放电时：LixC6→xLi+xe+6C充电过程磷酸铁锂简介自然界中为橄榄石型空间群为Pnmb有良好的动/热力学稳定性由于位阻效应电导率和离子扩散率很低LiFePO4理论容量达到170mAh/gLiFePO4理论能量密度达到550Wh/KgLFP晶体结构磷酸铁锂制备方法高温固相合成法（主要方法，也是所述方法）水热法微波法溶胶—凝胶法共沉淀法主要方法磷酸铁锂制备方法备注：锂源:Li2CO3；铁源:FePO4；碳源等其它。预处理：350℃~500℃。烧结温度：600℃~850℃。原材料的选择锂源:Li2CO3（纯度99%）铁源:FePO4（由FeSO4和H3PO4合成）FePO4的制备•前驱物FePO4的制备原材料：1.FeSO4·7H2O(工业品，质量分数90%)2.磷酸（工业品，质量分数85%）3.过氧化氢（工业品，质量分数27%）4.磷酸铵（工业品，质量分数98%）液相法合成FePO4用水溶解加浓硫酸酸化用过氧化氢氧化黄色沉淀过滤水洗得碱式磷酸盐用水调浆，搅拌加入磷酸（此时氢氧化铁转变成磷酸铁）过滤洗涤烘干粉碎产品所用大型设备电热恒温鼓风干燥箱电动搅拌器大型球磨机磷酸铁锂的制备•所用原料：1.锂源:Li2CO32.铁源:FePO43.有机碳:水溶性酚醛树脂•所用方法：高温固相合成法FeLiPO4/C的合成路线FePO4+Li2CO3Molarrate(1:0.51)共混机中共混（去离子水）喷雾干燥烧结冷却粉碎加碳源烧结LiFePO4/C产物所用大型设备喷雾干燥机共混机混合干燥设备所用大型设备马弗炉隧道炉烧结设备产品的破碎与分级破碎分级的目的：若粉碎出来的产品不合格或者过粉碎，成品率就会大大降低，成本就会急剧增加。因此要进行破碎分级，减少细粉含量，确保有效的粒度组成，同时此过程中会对样品进行一定程度的整形，增大其振实密度。破碎分级的要求：粒度分布窄、无过粉碎和大颗粒，细粉率低，分级精度高；产品不被过粉碎，减少对于材料中包覆碳的剥离。所用大型设备破碎分级设备气流粉碎分级两连机电性测试：连续充电过量充电强行放电大电流充电电池评估外部短路振动撞击加速度挤压机械性能测试掉落钉子穿过电池10m掉落电池评估环境性能测试1．高温储存2．热量冲突3．低压4．热量升温5．掉落至水中电池评估谢谢大家！