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三种高压实磷酸铁锂正极材料的制备方法

磷酸铁锂(LiFePO4)作为动力电池和储能电池的核心正极材料,因其高安全性、长循环寿命和成本优势而广泛应用。其中,高压实密度是提升电池体积能量密度的关键指标。


更高的压实密度意味着在相同体积内可填充更多的活性物质,这对于空间有限的电动汽车和便携式储能设备至关重要。同时,紧密的电极结构也有助于增强颗粒间的导电接触,从而改善倍率性能与循环稳定性。


目前磷酸铁锂的主流制备工艺主要分为固相法和液相法两大类。固相法是目前最成熟也是应用最广的合成方法。根据铁源不同,固相法又细分为三种主要路线:磷酸铁法(以磷酸铁为铁源)、草酸亚铁法(以草酸亚铁为铁源)和铁红法(以氧化铁红为铁源)。


磷酸铁法:以FePO4为铁源,配以Li2CO3/LiOH等锂源及碳源,经混合、烧结而成。该路线工艺成熟,产品压实密度高,是目前市场的主导方法,据统计占比高达83%。但其缺点在于能耗较大,且产品性能高度依赖前驱体磷酸铁的品质。


草酸亚铁法:以FeC2O4为铁源,其工艺相对简单。但在烧结过程中会产生CO、CO2、NH3等废气,面临较大的环保压力,需在惰性气氛下进行,因此当前市场份额约占7%。


铁红法:以Fe2O3为铁源,具有原料成本低、铁源无毒环保、安全性高等突出优点,且能改善材料导电性,使产品具备较好的低温和倍率性能。但其核心挑战在于必须严格控制氧化铁红的纯度与粒度,目前市场应用相对较少。


液相法包括共沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法等。这类方法在实现材料纳米化与组分均匀性方面具备天然优势,能合成出颗粒均一的优质产物。然而,也正是由于其纳米级的颗粒特性,导致材料的压实密度通常低于固相法产品,这在一定程度上限制了其在追求高体积能量密度场景中的应用。


为促进磷酸铁锂产业交流与技术合作,2025年11月26日,中国粉体网将在江苏常州举办“2025高压实磷酸(锰)铁锂技术大会”。届时,来自湖北鸿泰新能源科技有限公司裴高生董事长将作《三种高压实磷酸铁锂正极材料的制备方法》的报告。




专家简介:

裴高生,化学工程专业,正高级工程师,湖北鸿泰新能源科技有限公司董事长,曾在国内大型电池厂、材料厂担任重要职务,深耕新能源行业22年。


个人及团队发明专利《七水硫酸亚铁中杂质的去除方法及应用》《一种废旧电池运输防爆车》《一种工氨母液制备磷酸铁方法》,《聚阴离子和普鲁士蓝复合正极材料制备方法》《一种铅冶炼废渣制备硫酸铁方法》《一种水热法制备普鲁士蓝制备技术》《一种化学填充法一次烧结成型制备高压实高比能磷酸铁锂制备技术》《一种利用铁锰制备高纯磷酸铁的方法》等专利17篇。


注:图片非商业用途,存在侵权告知删除!

2025-11-19

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