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磷酸铁锂最早是由美国的Goodenough团队合成的,磷酸铁锂材料是一种十分环保的锂离子电池正极材料,其使用的原材料相比于传统的LiCoO2材料,环境毒性要小的多,同时其热稳定性要显著高于其他正极材料,使得磷酸铁锂材料的安全性要明显好于其他材料。
目前工业上合成磷酸铁锂的主要工艺路径为,以可溶性的铁盐和磷酸为原料,利用共沉淀法合成磷酸铁,然后采用球磨工艺混合磷酸铁和碳酸锂,然后利用喷雾造粒,最后利用高温固相+热还原法合磷酸铁锂。这种方法的优点是工艺成熟,产品的形貌容易控制,缺点也很明显,如能耗高,且难以合成纳米粒径的磷酸铁锂材料。
磷酸铁锂材料由于电子电导(10-9—10-8S˙cm-1)和锂离子电导(10-17—10-12cm2˙S-1)较低,使其倍率性能较差,目前几种解决办法是:1)表面碳包覆;2)颗粒纳米化;3)金属离子掺杂(如Nb,V,Mg等),但是目前现有的工艺很难达到颗粒纳米化和金属离子掺杂的要求,而水热法是一种很好的合成纳米材料的方法,并且由于其反应特点使得微量的金属也能够均匀的掺入到材料当中,但是传统的水热法面临的最大的难题是产率过低,难以实现工业化生产。
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