磷酸鐵鋰正極材料的制備技術(shù)

親愛的讀者，以下內(nèi)容是文化水平，專業(yè)請(qǐng)旁聽。

概述,

電池行業(yè)的每個(gè)人都了解磷酸鐵鋰。與傳統(tǒng)鉛酸電池相比，其能量密度高，理論比容量為170mAh/g，鉛酸電池為40mAh/g。安全性高，是鋰離子電池最安全的負(fù)極材料，不含有害金屬元素;壽命長(zhǎng)，100%以下可充放電2000次以上;充電性能好;低價(jià)格;環(huán)境保護(hù)。但它也有一些缺點(diǎn)，電極離子導(dǎo)電性差，不適合大電流的充放電;能量密度比新三元材料低。

根據(jù)行業(yè)最新趨勢(shì)，各公司在大力開發(fā)三元電池的同時(shí)，磷酸鐵鋰的研發(fā)從未停止。具有正交橄欖狀結(jié)構(gòu)的LiFePO4負(fù)極材料是否再次成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)還很難說。今天我想談?wù)劻姿徼F鋰正極材料的制備技術(shù)。

常用的方法有固相合成法、液相合成法、放電等離子燒結(jié)法、噴霧熱分解法和脈沖激光沉積法。常見的路線有水熱法、鐵紅法和磷酸鐵法

磷酸鐵鋰正極材料的制備技術(shù)

親愛的讀者，以下內(nèi)容是文化水平，專業(yè)請(qǐng)旁聽。

概述,

電池行業(yè)的每個(gè)人都了解磷酸鐵鋰。與傳統(tǒng)鉛酸電池相比，其能量密度高，理論比容量為170mAh/g，鉛酸電池為40mAh/g。安全性高，是鋰離子電池最安全的負(fù)極材料，不含有害金屬元素;壽命長(zhǎng)，100%以下可充放電2000次以上;充電性能好;低價(jià)格;環(huán)境保護(hù)。但它也有一些缺點(diǎn)，電極離子導(dǎo)電性差，不適合大電流的充放電;能量密度比新三元材料低。

根據(jù)行業(yè)最新趨勢(shì)，各公司在大力開發(fā)三元電池的同時(shí)，磷酸鐵鋰的研發(fā)從未停止。具有正交橄欖狀結(jié)構(gòu)的LiFePO4負(fù)極材料是否再次成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)還很難說。今天我想談?wù)劻姿徼F鋰正極材料的制備技術(shù)。

常用的方法有固相合成法、液相合成法、放電等離子燒結(jié)法、噴霧熱分解法和脈沖激光沉積法。常見的路線有水熱法、鐵紅法和磷酸鐵法。磷酸鐵路線的例子描述如下。

二世。重要工藝及設(shè)備介紹

磷酸鐵因其使用的原料較少，不要使用溶劑、水混合、無氨排放等工藝成本低的優(yōu)點(diǎn)，受到許多材料廠家的青睞。重要生產(chǎn)工藝包括攪拌、噴霧干燥、燒結(jié)、破碎、攪拌、烘烤和包裝。

2.1克

首先稱量物料，加入去離子水，在攪拌槽中混合攪拌。重要成分有磷酸鐵、碳酸鋰等材料。碳酸鋰是我們鋰的重要來源，它是一種無機(jī)化合物，化學(xué)式為L(zhǎng)i2CO3，無色單斜晶或白色粉末，密度2.11g/cm3，熔點(diǎn)723℃，溶于稀酸，微溶于水，在冷水中的溶解度比熱水大，不溶于酒精和丙酮。我們的磷和鐵重要來自磷酸鐵，也稱為高磷酸鐵和正磷酸鹽鐵。分子式為FePO4，是一種白色和灰白色的單斜結(jié)晶粉末，其摩爾質(zhì)量為150.82。易溶于硫酸，不溶于其他酸，不溶于水、醋酸和酒精。

2.2噴霧干燥

通過壓力將混合物噴射出來，再通過噴霧干燥機(jī)將其變成所需的顆粒。噴霧干燥機(jī)是一種可以同時(shí)干燥和造粒的設(shè)備。根據(jù)工藝要求，可對(duì)壓力、流量、射流孔大小進(jìn)行調(diào)整，得到所需的球形顆粒，比例一定。其工作原理是將空氣過濾加熱后進(jìn)入烘干機(jī)頂部的空氣分配器。料液通過塔體頂部的高速離心霧化器，(旋轉(zhuǎn))噴成極細(xì)的霧滴，與熱空氣接觸，可在極短時(shí)間內(nèi)干燥成成品。成品從干燥塔和旋風(fēng)分離器底部持續(xù)輸出，廢氣由誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)排出。

2.3的燒結(jié)

鋰離子電池輥底爐用于干燥物料的燒結(jié)。市場(chǎng)上先進(jìn)的輥底爐采用先進(jìn)的紅外技術(shù)和先進(jìn)的爐料，提高了設(shè)備的熱效率。采用先進(jìn)的溫度控制技術(shù)，保證溫度控制的準(zhǔn)確性。采用成熟的爐體設(shè)計(jì)技術(shù)，保證爐體溫度均勻;采用科學(xué)合理的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，保證推板平穩(wěn)運(yùn)行;多通道氣氛的引入保證了爐膛內(nèi)氣氛的均勻性和廢氣的排放，從而保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.4壓碎

燒結(jié)后的物料經(jīng)空氣研磨設(shè)備粉碎。氣流研磨原理:壓縮空氣通過拉瓦爾噴嘴加速進(jìn)入超音速氣流，然后進(jìn)入破碎區(qū)對(duì)物料進(jìn)行流化(氣流膨脹為流化床懸浮沸騰和碰撞)，因此每個(gè)顆粒具有相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在破碎區(qū)，加速粒子在每個(gè)噴嘴的交界處發(fā)生碰撞和粉碎。研磨后,材料運(yùn)輸上升氣流分級(jí)區(qū),滿足粒度要求的細(xì)粉是由水平分級(jí)篩選出來的通道,而粗粉,不符合粒度要求返回給破碎區(qū)域進(jìn)一步研磨。合格的細(xì)粉隨氣流進(jìn)入高效旋風(fēng)分離器，含塵氣體經(jīng)除塵器過濾凈化后進(jìn)入大氣。

2.5混合分類

將粉碎后的磷酸鐵鋰粉混合后，根據(jù)粒度進(jìn)行分級(jí)。根據(jù)我們的要求，太大的顆粒要重新分級(jí)。粉末混合設(shè)備是制藥工業(yè)中常用的設(shè)備，常用的混合設(shè)備有雙螺桿錐形混合機(jī)、臥式無重混合機(jī)、臥式犁式混合機(jī)。

2.6烤

烘烤合格的磷酸鐵鋰粉以去除水分。一般使用的是雙錐干燥機(jī)。雙錐干燥器的工作原理是:雙錐旋轉(zhuǎn)罐。在罐的真空狀態(tài)下，蒸汽或熱水注入夾套加熱。熱通過容器內(nèi)壁與濕物質(zhì)接觸。真空泵通過真空排氣管將吸熱后的濕物料蒸發(fā)出的水蒸氣抽走。由于罐體處于真空狀態(tài)，罐體的旋轉(zhuǎn)使物料不斷上下、內(nèi)外翻轉(zhuǎn)，從而加快物料的干燥速度，提高干燥效率，達(dá)到均勻干燥的目的。

粉末干燥后，測(cè)試合格后，使用成品包裝設(shè)備。包裝好后，可以送到各電池廠。