水热法制备低成本高一致性磷酸铁锂材料.pdf

文档介绍：水热法制备低成本高一致性的
磷酸铁锂材料

欧秀芹
河北工业大学能源与环保材料研究所
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内容提要
一、磷酸铁锂的用途
二、工业化生产方法
三、水热法磷酸铁锂工业化工艺技术简介
四、本课题组合成的LFP/C性能
五、成本分析
六、前景展望
一、磷酸铁锂的用途: 制造磷酸铁锂电池
(EDV)
天津电动公交车城市共享电动车,续航:90公里。日、韩、欧洲
一、磷酸铁锂的用途(续)

(ESS)
磷酸铁锂电池储能电站
太阳能风光互补路灯风能
一、磷酸铁锂的用途(续)





家用无线电器,如无线吸尘器、割草机
变电站直流电源系统
微网络支撑电源,宽带支撑电源
家用备用储能系统
军事用途,以及航空航天
全球LFP市场:
2025年(>30万吨)
[类别名[类别名
称] 21% 24% 称]
[类别名
11%
称]
7%

2012年(约7万吨) 37%
[类别名
[类别名
类别称]
[类别[ 称]
名称] 8%
名称] 18% 39% [类别
[类别
5% 名称]
名称] 30%
[类别
名称] 源自:刘彦龙,锂离子电池技术与
市场发展简评,2013中国锂电
池正负极材料论坛,天津。
储能和电动车用电池将是市场主要增长点
二、工业化生产方法
技术路线铁源前驱体生产厂家
A123systems
草酸亚铁
天津斯特兰
VALENCE
固相法氧化铁红
台湾长园
立凯电能
磷酸铁大同尚志
比亚迪
液相法 Phostech
硫酸亚铁
(水热法) Hanwha

液-固法硝酸铁德方纳米
二、工业化生产方法(续)
存在的问题: 原因分析:
(1)低温容量不足:-20ºC 放电, (1)形貌与粒度:高度依赖
容量<50-70%。前驱,不能保证在锂离子扩散
(2)铁源不同,产品性能不同方向尺寸最小。
(3)同一厂家,批次稳定性差(2)原料混合:混合固体颗粒
,微观上不能达到均匀。
尤其是扩大产量后自放电性能指标变
(3)反应过程:固相反应体系
差。
中,传热、传质差。
(4)成本高
(4)铁源品质控制多数厂家
原料成本、制造成本、成品率、批外购铁源前驱体,品质难以
次稳定性。掌控。
水热工艺的特点:(1)反应物以溶液形式混合(2)全过程无
需研磨(3)晶体择向生长(4)原料全部为基础工业化学品
不同技术路线的铁源来源追溯
草酸亚铁氧化铁红磷酸铁
氢氧化钠
草酸氨水氢氧化钠双氧水双氧水磷酸
硫酸亚铁
还原铁粉工业硫酸
基础铁源:硫酸亚铁
三、水热合成磷酸铁锂工业化工艺技术简介
:高温、高压下,在水溶液中合成
韩华化学工艺条件
南方化学工艺条件
我们的条件工艺条件
特点:(1)反应物在分子水平混合(2)超细颗粒(3)择向生长