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磷酸鐵鋰作為一種鋰電池用正極材料,，早已在鋰電池體系中廣泛且成熟利用。而磷酸鐵鋰電池因其密度高,、體積小,、重量輕，電池組供電電量大,，被視為5G基站后備電源電池的最佳選擇,。據(jù)預測，2020年新建及改造的5G基站對磷酸鐵鋰電池需求量將達10GWh,；到2025年,，將增至155.4GWh，市場前景廣闊,。

磷酸鐵鋰正極材料的性能在一定程度上取決于材料的形態(tài),、顆粒的尺寸以及原子排列，因此制備工藝尤為重要,。

目前工業(yè)生產(chǎn)磷酸鐵鋰的主流工藝有：草酸亞鐵法,、鐵紅法，全濕法（水熱合成）,、磷酸鐵法和自熱蒸發(fā)液相法,。

草酸亞鐵法

草酸亞鐵法是早期常見的制備工藝，以碳酸鋰,、氫氧化鋰為鋰源,，草酸亞鐵為鐵源，將原料球磨干燥后,，在惰性氣體或者還原氣氛中，以一定的升溫加速加熱到某一溫度,，反應一段時間冷卻,。

優(yōu)點：工藝簡單,，易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化

缺點：粒徑不容易控制，分布不均勻,，形貌不規(guī)則,，合成過程需要惰性氣體保護。

鐵紅法

1,、鐵紅粉制備

u  加入硫酸,，將廢鐵溶解得到FeSO₄

u  加入NaOH，與FeSO₄反應得到沉淀Fe（OH）₂

u  Fe（OH）₂經(jīng)過燒結后分解為Fe₂O₃

u  通過水洗除掉Fe₂O₃中的Na雜質(zhì)

2,、磷酸鐵鋰制備

l  鐵紅粉與磷酸二氫氨,、碳酸鋰分散、研磨

高速混合機FRM系列

循環(huán)式攪拌球磨機QX系列

l  噴霧干燥

l  高溫燒結進行反應

l  粉碎制得LFP

優(yōu)點：原料價格低,，改善材料的導電性

缺點：使用硫酸,，不易管控；過程中需要排除大量的廢水,，同時產(chǎn)生大量氨氣,，不易處理，環(huán)保壓力大,。

全濕法

全濕法（水熱）是一種比較先進的制備工藝,，是將硫酸亞鐵、氫氧化鋰和磷酸溶于水中或其他溶劑中,，通過水熱過程進行反應合成磷酸鐵鋰的工藝,。

高溫包覆機VCJ系列

優(yōu)點：物相均勻、粉體粒徑小以及操作簡便,，批量穩(wěn)定性好,、原料價廉易得，不需要惰性氣氛,。

缺點：粒徑不均勻,、物相不純凈、設備投資大以及工藝較復雜

磷酸鐵法

1,、磷酸鐵制備

u  加入硫酸,，將廢鐵溶解得到FeSO₄

u  加入（NH₄）₃PO₄，與FeSO₄反應得到沉淀FePO₄

2,、磷酸鐵鋰制備

l  磷酸鐵與碳酸鋰或氫氧化鋰分散,、研磨

棒銷式分散研磨機SMLYU系列

l  噴霧干燥

l  高溫燒結進行反應

l  粉碎制得LFP

優(yōu)點：循環(huán)性能好，價格低廉

缺點：生產(chǎn)周期長,，能耗高,，污染嚴重，產(chǎn)品批次穩(wěn)定性差

自熱蒸發(fā)液相法

1,、硝酸鐵制備

?  加入硝酸,，與純鐵反應得到Fe（NO₃）₃,，排出一氧化氮

2、硝酸鋰制備

?  加入硝酸,，與碳酸鋰反應生成硝酸鋰,，少量二氧化碳排出

3、磷酸鐵鋰制備

?  向硝酸鋰中加入鐵源,、磷源,，加熱反應，生成LiFePO₄·NH₃,，排出二氧化氮

攪拌球磨機SX系列

棒銷式分散研磨機SMLYU系列

?  流化床干燥

?  輥道窯燒結,，分解LiFePO₄·NH₃，得到LiFePO₄

?  氣流粉碎

優(yōu)點：低溫性能優(yōu)異,，循環(huán)性能良好,，能耗低、批次穩(wěn)定性好

缺點：純鐵無明顯價格優(yōu)勢,，硝酸具有強氧化性及腐蝕性,，不易管控，且反應排出的一氧化氮,、二氧化氮均為有毒氣體,，此工藝環(huán)保壓力巨大。工藝過程復雜,，不利于成本控制,。

目前，磷酸鐵鋰的利潤空間正不斷被壓縮,，迫切需要成本低廉的磷酸鐵制備新工藝和新產(chǎn)品,。

新工藝介紹：

1、廢鐵與磷酸制備磷酸鐵      Fe+2H₃PO₄→Fe（H₂PO₄）₂+H₂

                             Fe（H₂PO₄）₂+氧化劑→FePO₄

2,、磷酸鐵與鋰源制備LFP      2FePO₄+Li₂CO₃ +2C→2 LiFePO₄+C0₂+C0

3,、設備大型化（如大型砂磨機、大型噴霧干燥,，有助于提高單位產(chǎn)能）

優(yōu)勢：

?  廢鐵來源廣泛,，價格低廉

?  磷酸無強氧化性，無強腐蝕性,，屬于較為安全的酸,，易于管控

?  無有毒有害氣體排放，環(huán)保壓力小

?  工藝流程簡便,，生產(chǎn)成本優(yōu)勢明顯

?  此工藝制備出的LFP成本可控制在2萬元/噸

納米粒子分散機VSM系列

新工藝通過改變鐵源制備工藝,，降低環(huán)保壓力，使磷酸鐵生產(chǎn)成本明顯降低,，且制備過程簡單,。以其產(chǎn)品可實現(xiàn)大功率快速充放電,、適應超低溫惡劣條件、安全可靠壽命長,、成本相對更低等特點，工藝水平處于國際領先位置,。