锂离子电池磷酸铁锂正极材料的研究进展

橄榄石结构的磷酸铁锂的安全性非常高,而且其循环性能优异,在高温下也可以使用,是最有发展前景的电池正极材料。磷酸铁锂的循环寿命较长,而且其放电性能是其他的离子电池不能比的,在高温下稳定性比较好,使磷酸铁锂成为电池正极常用的材料。但是,磷酸铁锂的电导率并不是特别的理想,而且锂离子的扩散系数不足,在低温下不能发挥较好的效果,所以产生一定的局限性。通过分析磷酸铁锂的结构、性能等,在一定程度上可以完善磷酸铁锂的性能。     

锂离子电池正极材料磷酸铁锂的研究进展

橄榄石结构的LiFePO4因为其有高比容量、低成本、环保等优点而被认为最有前景的锂离子电池正极材料,但是其电导率和锂离子扩散速率比较慢.本文综迷了磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料在应用方面的优缺点,近几年来磷酸铁锂常用的制备方法,各种制备方法的优缺点以及对磷酸铁锂在电化学方面的改性研究,并指出今后研究的重点是对磷酸铁锂在...     

LiFePO_4正极材料制备过程研究进展

基于磷酸铁锂正极材料的动力锂离子电池是近年来最受关注的电动汽车动力电源之一。由于原料路线差异,磷酸铁锂正极材料制备工艺有多种。本文回顾了上海交通大学在磷酸铁锂正极材料制备过程设计与研究中所取得的进展。在国家重点基础研究发展计划(国家973计划)支持下,重点研究了磷酸铁锂正极材料制备过程及其充放电倍率特性,还提出了如何改善磷酸铁锂正极材料在不同环境温度下性能的解决途径。最后,介绍了LiFePO4/C正极材料制备过程中涉及的还原过程、碳源选择和制备过程装备等过程工程特性问题。     

动力电池用正极材料磷酸铁锂的研究进展

文章综述了锂离子动力电池关键正极材料磷酸铁锂的产业化制备方法,市场状况分析和近年来国内外对该正极材料的研究进展情况。结果表明:产业化制备方法目前主要是固相反应法和水热合成,市场需求大于市场供给,具有很好的市场前景,高倍率磷酸铁锂将成为未来的一个重要研究方向。     

锂离子电池正极材料磷酸铁锂行业研究

磷酸铁锂是一种锂离子电池的正极材料,本文介绍了磷酸铁锂的国内外市场需求、产品优势及改性研究目标,通过生产工艺路线优缺点对比及近年来磷酸铁锂价格变化趋势来确定磷酸铁锂今后研究方向,预测了磷酸铁锂发展前景以及行业发展趋势。     

锂离子电池正极材料磷酸铁锂研究进展

与氧化钴锂（LiCoO₂）、氧化镍锂（LiNiO₂）相比,橄榄石结构磷酸铁锂(LiFePO₄)具有安全、环保、比容量高、循环性能优异、高温特性好等优点,被誉为最具发展前景的锂离子电池正极材料。长的循环寿命、优良的高倍率放电性能、高的放电平台、大的能量密度以及良好的热稳定性能,也使得磷酸铁锂成为高功率动力电池正极的首选材料。但是,磷酸铁锂也存在电子电导率相对较低、锂离子扩散系数小、振实密度不高、低温特性不好等缺点,因而制约着它的应用和发展。从磷酸铁锂结构、性能、制备和改性等方面综述了近年来磷酸铁锂的研究进展。     

锂离子电池磷酸铁锂正极材料的研究进展

磷酸铁锂正极材料因其优良的电化学性能,被认为是最具应用前景的锂离子电池正极材料之一。但由于其导电率低和锂离子扩散速率慢等问题,一直制约其发展。本文阐述了磷酸铁锂的晶体结构、充放电原理以及电化学反应模型,回顾了近年来国内外对于改善磷酸铁锂的电化学性能所进行的研究,重点介绍了离子掺杂、碳包覆以及材料纳米化等改性方法对锂离子电池磷酸铁锂正极材料的影响以及目前仍然存在的问题,最后展望了该领域的发展趋势,指出继续进行深入的理论研究和进行工艺改进将是今后重点的研究方向。     

磷酸铁锂正极材料的制备及性能强化研究进展

橄榄石型磷酸铁锂是目前应用十分广泛的锂离子电池正极材料之一,具有成本低、安全性高、环境友好、循环寿命长和工作电压稳定的特点。近年来,随着CTP技术、刀片电池技术等取得的突破性进展,磷酸铁锂的商业化程度得到了大幅提高。但磷酸铁锂存在电子导电性较差和离子扩散系数低的缺陷,严重限制了锂离子电池的电化学容量,因此开展磷酸铁锂制备工艺和性能强化研究对磷酸铁锂的性能提升具有重要意义。对比了磷酸铁锂电池与其他正极材料锂离子电池的性能差异和发展现状,系统总结了磷酸铁锂正极材料制备与强化的改性方法及相关研究进展与挑战,并提出了未来的发展方向与研究思路。     

我国磷酸铁锂改性技术的进展与应用前景

介绍了新型锂离子电池正极材料磷酸铁锂制备与改性技术,特别介绍了我国磷酸铁锂纳米化、离子掺杂、碳包覆等改性技术和水热合成、溶胶—凝胶法等磷酸铁锂制备技术,阐明了改性技术有利于进一步改进电池电化学性能,以适应混合动力汽车与电动汽车动力电池和风能、太阳能储能设备等对锂离子电池要求。基于磷酸铁锂正极材料发展前景,提出了我国传统磷化工行业调整产品结构,对接新能源材料的发展思路。     

具有特殊形貌的纳米级磷酸铁锂正极材料的合成及研究进展

特殊形貌的纳米级磷酸铁锂正极材料在锂离子电池的改进研究中具有重要作用,其合成研究受到了越来越广泛的关注。笔者介绍了几种不同形貌的纳米级磷酸铁锂正极材料的主要合成方法及其特点,并着重介绍近几年来国内外在此方面的重要研究成果及进展。     

微反应器技术制备纳米磷酸铁的研究与表征

采用微反应器技术对以硫酸铁和磷酸钠为原料制备纳米磷酸铁进行了研究,考察了反应物浓度、反应物流量、反应温度对产品形貌及粒径的影响,利用激光粒度分析仪和扫描电镜对产品进行了表征。结果表明,反应温度对磷酸铁粉体的粒径影响很大,且随温度升高产品粒径增大。在常温、硫酸铁溶液浓度为0.10~0.25 mol/L、磷酸钠溶液浓度为0.20~0.5０ mol/L、硫酸铁与磷酸钠溶液流量比为4∶5、反应物料在微反应器反应通道内的流速超过 5 m/s条件下,可制得纳米级磷酸铁粉体。由微反应器制得的磷酸铁纳米粉体呈不规则形状,粒度分布较窄。     

锂离子电池正极材料磷酸钒锂制备方法研究进展

单斜结构的磷酸钒锂[Li₃V₂（PO₄）₃]材料与其他锂离子电池正极材料相比具有较高的工作电压（3.0~4.8 V）、良好的离子迁移率和优良的热稳定性,是一种具有竞争优势和发展前景的大功率锂离子电池正极材料,成为了近年来研究的热点。综述了锂离子电池正极材料磷酸钒锂的结构特点及其充放电机理。磷酸钒锂的常用合成方法有碳热还原法、水热法、溶胶-凝胶法及流变相法等,着重阐述了磷酸钒锂的不同合成方法对所制备样品的形貌和电化学性能的影响。分析总结了不同合成方法的改进方法,以改善磷酸钒锂正极材料电子导电性和锂离子扩散系数较低的问题。最后,针对磷酸钒锂正极材料在锂离子电池的应用中所存在的问题展望了该材料未来可能的发展方向和研究热点。指出需要优化材料的制备方法以改善材料的颗粒形貌、提高电子导电率和扩散系数等,进而改善材料的循环性能、倍率性能和充放电性能等;需要改进制备流程、提高实验的安全性、简化反应流程和减少制备成本等,以实现磷酸钒锂正极材料的工业化应用。     

羟基磷酸铁铵的制备与表征

采用硫酸亚铁和磷酸为原料,在尿素存在的条件下,水热合成得到高纯度的羟基磷酸铁铵。研究发现,反应温度不同得到的羟基磷酸铁铵的结晶度会有所不同,形貌差异较大。利用XRD、SEM、TG-DTA和红外分析等手段对制备的样品组成、结构、晶型和形貌做分析表征,分析了羟基磷酸铁铵在加热过程中的相变过程。结果表明,在静态羟基磷酸铁铵中,磷酸和铁具有固定的化学计量比,经高温煅烧后得到高纯度磷酸铁,可应用其制备锂离子电池正极材料磷酸铁锂的前驱体,且此法合成工艺简单,具有良好的工业应用潜质。     

提高正极材料磷酸铁锂倍率性能的研究进展

橄榄石结构的磷酸铁锂（LiFePO₄）被认为是潜力巨大的锂离子动力电池的正极材料,具有理论比容量高、安全性好、循环寿命长、环境友好和原料来源广泛等优点。但是,由于其本身结构的缺陷,导致其倍率性能低下。本文阐述了近年来改善LiFePO₄的倍率性能的研究,重点介绍了包覆碳导电层、掺杂金属离子、合成纳米材料、制备多孔材料等方法,其中以纳米颗粒为基本结构单元的多孔LiFePO₄微米球材料倍率性能优异、体积能量密度高,具备广阔的研究和应用前景。     

Highly selective and green recovery of lithium ions from lithium iron phosphate powders with ozone

Since lithium iron phosphate cathode material does not contain high-value metals other than lithium, it is therefore necessary to strike a balance between recovery efficiency and economic benefits in the recycling of waste lithium iron phosphate cathode materials. Here, we describe a selective recovery process that can achieve economically efficient recovery and an acceptable lithium leaching yield. Adjusting the acid concentration and amount of oxidant enables selective recovery of lithium ions. Iron is retained in the leaching residue as iron phosphate, which is easy to recycle. The effects of factors such as acid concentration, acid dosage, amount of oxidant, and reaction temperature on the leaching of lithium and iron are comprehensively explored, and the mechanism of selective leaching is clarified. This process greatly reduces the cost of processing equipment and chemicals. This increases the potential industrial use of this process and enables the green and efficient recycling of waste lithium iron phosphate cathode materials in the future.     

锂离子电池正极材料技术研究进展

对锂离子电池正极材料的研究进展进行了概括和评述。对钴酸锂、锰酸锂、三元材料、磷酸铁锂等已商品化材料的技术特点进行了分析。指出已商品化材料的技术改进方向。对新型材料5 V高电压尖晶石锰酸锂、富锂层状氧化物材料{xLi2MnO3·（1-x）Li［Mn1/3Ni1/3Co1/3］O2}的发展前景进行了展望。     

废旧磷酸铁锂正极粉磷酸浸出过程的优化及宏观动力学

随着新能源汽车产业快速发展，磷酸铁锂动力电池退役量爆发式增长，回收需求迫切，但面临回收利用经济性较差的难题。正极材料价值较高，本文提出采用磷酸浸出废旧正极材料以制备电池用磷酸铁，但铝等杂质的分离是关键。本文以含铝的磷酸铁锂正极粉为原料，开展了磷酸浸出过程优化及宏观动力学研究，重点研究了酸料比、浸出温度、液固比、搅拌速度等参数对磷酸铁锂及铝浸出效果的影响规律，并考察了磷酸铁锂在磷酸溶液中浸出的宏观动力学。研究结果表明，在酸料比1.1mL/g、温度20℃、液固比（5∶1)mL/g、搅拌速度400r/min、浸出时间120min条件下，磷酸铁锂浸出率大于93%，铝浸出率小于20%；磷酸铁锂正极粉磷酸浸出过程符合无固态产物层的收缩核模型，表观活化能为24.62kJ/mol，浸出过程受扩散控制。     

中和法制备磷酸根吸附剂的研究

采用氨水中和三氯化铁法制备无机水合氧化物的磷酸根吸附剂。该实验研究了吸附剂的制备、对磷酸根的吸附过程和再生实验,还讨论了影响吸附容量的各种因素:三氯化铁溶液浓度、熟化时间、中和时间、吸附时间、吸附剂粒径、吸附温度、pH、磷酸盐初始浓度、磷酸盐溶剂量等。实验结果表明:该吸附剂磷酸根的去除率最高达93%以上,且再生条件简单,再生效果较好。     

超细二水磷酸铁的制备研究

以六水氯化铁、磷酸为原料,采用沉淀法制备超细二水磷酸铁,用阳离子表面活性剂CTAB控制颗粒生长和防止颗粒团聚。通过实验分析各因素对二水磷酸铁粒径的影响,得出较佳合成工艺条件为：投料比（磷铁物质的量比）为1.50,反应温度为85 ℃,阳离子表面活性剂CTAB用量为铁盐质量的1.5%。在此条件下得到的产物是平均粒径为1.5 μm的单斜晶型二水磷酸铁,其粒度分布均匀,分散性好。