磷酸鐵鋰的制備.ppt

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1、磷酸鐵鋰的制備與表征鋰電池1970年代?？松腗.S.Whittingham首個(gè)鋰電池1980J.Goodenough鈷酸鋰鋰離子電池正極材料1983M.Thackeray、J.Goodenough錳尖晶石正極材料發(fā)展歷史1992年索尼公司首個(gè)商用鋰離子電池1996年P(guān)adhi和Goodenough發(fā)現(xiàn)磷酸鹽鋰離子電池已經(jīng)成為了主流背景介紹鋰離子電池優(yōu)點(diǎn)能量密度大循環(huán)壽命長(zhǎng)綠色”環(huán)保無(wú)記憶效應(yīng)鋰離子電池鋰電池原理鋰電池結(jié)構(gòu)圖磷酸鐵鋰正負(fù)極反應(yīng)正極反應(yīng)：放電時(shí)鋰離子嵌入，充電時(shí)鋰離子脫嵌充電時(shí)：LiFePO4→?Li1-xFePO4

2、?+?xLi?+?xe放電時(shí)：Li1-xFePO4+?xLi?+?xe?→LiFePO4負(fù)極反應(yīng)：放電時(shí)鋰離子脫插，充電時(shí)鋰離子插入。充電時(shí)：xLi?+?xe?+?6C?→LixC6放電時(shí)：LixC6?→?xLi?+?xe?+?6C充電過程磷酸鐵鋰簡(jiǎn)介自然界中為橄欖石型空間群為Pnmb有良好的動(dòng)/熱力學(xué)穩(wěn)定性由于位阻效應(yīng)電導(dǎo)率和離子擴(kuò)散率很低LiFePO4理論容量達(dá)到170mAh/gLiFePO4理論能量密度達(dá)到550Wh/KgLFP晶體結(jié)構(gòu)磷酸鐵鋰制備方法高溫固相合成法（主要方法，也是所述方法）水熱法微波法溶膠—凝膠法共沉淀法主

3、要方法磷酸鐵鋰制備方法備注：鋰源:Li2CO3；鐵源:FePO4；碳源等其它。預(yù)處理：350℃~500℃。燒結(jié)溫度：600℃~850℃。原材料的選擇鋰源:Li2CO3（純度99%）鐵源:FePO4（由FeSO4和H3PO4合成）FePO4的制備前驅(qū)物FePO4的制備原材料：1.FeSO4·7H2O(工業(yè)品，質(zhì)量分?jǐn)?shù)90%)2.磷酸（工業(yè)品，質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%）3.過氧化氫（工業(yè)品，質(zhì)量分?jǐn)?shù)27%）4.磷酸銨（工業(yè)品，質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%）液相法合成FePO4用水溶解加濃硫酸酸化用過氧化氫氧化黃色沉淀過濾水洗得堿式磷酸鹽用水調(diào)漿，攪拌加入磷酸

4、（此時(shí)氫氧化鐵轉(zhuǎn)變成磷酸鐵）過濾洗滌烘干粉碎產(chǎn)品所用大型設(shè)備電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱電動(dòng)攪拌器大型球磨機(jī)磷酸鐵鋰的制備所用原料：1.鋰源:Li2CO32.鐵源:FePO43.有機(jī)碳:水溶性酚醛樹脂所用方法：高溫固相合成法FeLiPO4/C的合成路線FePO4+Li2CO3Molarrate(1:0.51)共混機(jī)中共混（去離子水）噴霧干燥燒結(jié)冷卻粉碎加碳源燒結(jié)LiFePO4/C產(chǎn)物所用大型設(shè)備噴霧干燥機(jī)共混機(jī)混合干燥設(shè)備所用大型設(shè)備馬弗爐隧道爐燒結(jié)設(shè)備產(chǎn)品的破碎與分級(jí)破碎分級(jí)的目的：若粉碎出來(lái)的產(chǎn)品不合格或者過粉碎，成品率就會(huì)大大降低，成

5、本就會(huì)急劇增加。因此要進(jìn)行破碎分級(jí)，減少細(xì)粉含量，確保有效的粒度組成，同時(shí)此過程中會(huì)對(duì)樣品進(jìn)行一定程度的整形，增大其振實(shí)密度。破碎分級(jí)的要求：粒度分布窄、無(wú)過粉碎和大顆粒，細(xì)粉率低，分級(jí)精度高；產(chǎn)品不被過粉碎，減少對(duì)于材料中包覆碳的剝離。所用大型設(shè)備破碎分級(jí)設(shè)備氣流粉碎分級(jí)兩連機(jī)電性測(cè)試：連續(xù)充電過量充電強(qiáng)行放電大電流充電電池評(píng)估外部短路振動(dòng)撞擊TeamNo.2加速度擠壓機(jī)械性能測(cè)試掉落釘子穿過電池10m掉落電池評(píng)估環(huán)境性能測(cè)試1．高溫儲(chǔ)存2．熱量沖突3．低壓4．熱量升溫5．掉落至水中電池評(píng)估謝謝大家！