1、磷酸鐵鋰合成工藝選擇各位LFP大牛們，以下兩個(gè)生產(chǎn)工藝，你們更看好哪個(gè)？從原料來(lái)源、成本、生產(chǎn)工藝復(fù)雜度、質(zhì)量控制、環(huán)保等角度考慮（一）磷酸二氫鋰+氧化鐵紅化學(xué)反應(yīng)方程式：LiH2PO4 + 0.5Fe2O3 + 0.5C - LiFePO4 + H2O + 0.5CO（二）正磷酸鐵+氫氧化鋰化學(xué)反應(yīng)方程式：FePO4 + LiOH + 0.5C - LiFePO4 + 0.5H2O + 0.5CO 兩種方案 消耗的C與排出的CO等量，但方案（二）排出少一半兒的水一的優(yōu)點(diǎn)：成本低，容量偏低二的優(yōu)點(diǎn)：合成材料的電性能優(yōu)良，0.5LLCO + FeC O-2H O+NHH PO - LiFePO

2、+ HO + 0.5CO232 424 2442不過(guò)正磷酸鐵好像有結(jié)品水？方案1.兩個(gè)都是比較常見的原料，原料質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定，供應(yīng)商也相對(duì)較多。成 本分兩塊，原料成本該路線較低，但工藝成本該路線偏高，因?yàn)槠鋵?duì)混料與后處 理的要求更高。從產(chǎn)品質(zhì)量上來(lái)說(shuō)，該工藝路線從氧化鐵到最終磷酸鐵鋰，經(jīng)歷 的晶體結(jié)構(gòu)變化巨大，產(chǎn)物的顆粒也會(huì)較大，如果后處理工藝不過(guò)關(guān)，很容易導(dǎo) 致最終產(chǎn)品電化學(xué)性能不過(guò)關(guān)。方案2.首先，你的分析有誤，常規(guī)的正磷酸鐵都含幾份結(jié)品水（通常是2份）。 氫氧化鋰是較常見的鋰鹽，但吸濕性較強(qiáng)，可能實(shí)際使用中會(huì)有一定問(wèn)題，當(dāng)然， 你在這里采用氫氧化鋰是有道理的，固相反應(yīng)更容易進(jìn)行。正磷酸鐵，

3、目前國(guó)內(nèi) 供應(yīng)商的產(chǎn)品，質(zhì)量有待提高（主要是顆粒，純度，鐵磷比）。成本上來(lái)說(shuō)，該 路線的材料成本肯定高于方案1，但該路線的工藝成本相對(duì)較低，因?yàn)樵摴に嚨?后處理會(huì)相對(duì)簡(jiǎn)單。產(chǎn)品質(zhì)量方面，煅燒過(guò)程中，磷酸鐵與磷酸鐵鋰的結(jié)構(gòu)變化 相對(duì)較小，如果工藝控制得當(dāng)，最終產(chǎn)品基本能夠維持原料磷酸鐵的粒度大小， 后處理簡(jiǎn)單，且電化學(xué)性能也會(huì)較穩(wěn)定。在我個(gè)人看來(lái)，如果真是有技術(shù)實(shí)力的公司，自產(chǎn)FePO4,而后制備磷酸鐵鋰， 應(yīng)該是今后的一個(gè)主流。兩種方法理論上都是可行的，但高質(zhì)量的LFP合成一般不會(huì)采用以上的工藝路線, 原因主要是:方法一的原料質(zhì)量很難控制，易導(dǎo)致合成化學(xué)計(jì)量偏離。方法二除了 鋰源的選用有一定問(wèn)

4、題之外，人們很忌諱用FePO4，磷酸鐵鋰電池的鋰脫嵌，就 是FePO4/LiFePO4兩相的相互轉(zhuǎn)換，如果合成后的LFP中仍有FePO4存在將是 個(gè)很大問(wèn)題。我個(gè)人也傾向于工藝二，因?yàn)槲以O(shè)計(jì)的是采用特殊的造粒工藝路線，希望能提高 LFP的振實(shí)密度和加工性能。文獻(xiàn)中FePO4的制備，多是采用FeSO4與磷酸或NH4H2PO4在水相中預(yù)混合， 然后在攪拌下加入雙氧水氧化獲得正磷酸鐵沉淀。該工藝制備的FePO4顆粒多為幾百納米尺度。為什么沒(méi)有人直接用三價(jià)鐵做原料，與磷酸根直接沉淀生成FePO4呢？（我想 可能是反應(yīng)速度太快，生成的FePO4顆粒形貌與尺寸不可控吧，望高人指點(diǎn)?。?此外，F(xiàn)ePO4在自

5、然界中是存在的，有沒(méi)有可能用自然界的FePO4做原料，使 用濕化學(xué)法lithiate呢？最后，這個(gè)論壇是一個(gè)討論技術(shù)尤其是技術(shù)方向的好地方，感謝各位達(dá)人的指點(diǎn)， 和各位朋友的熱心回答！（一）磷酸二氫鋰+氧化鐵紅化學(xué)反應(yīng)方程式：LiH2PO4 + 0.5Fe2O3 + 0.5C - LiFePO4 + H2O + 0.5CO特點(diǎn)：原料成本較低，產(chǎn)品堆積密度高，工藝簡(jiǎn)單，出料率高?？梢圆捎米淆埖?公司的高純氧化鐵紅。缺點(diǎn)是容量偏低（135mAh），磷酸二氫鋰極易吸水，配料 中就開始水解，工藝操作十分困難。原料的混料干燥都需要特殊保護(hù)；所以廠家 大都選用磷酸二氫氨加碳酸鋰替代磷酸二氫鋰，但又帶來(lái)氨氣

6、污染和其它問(wèn)題。 目前采用該工藝方法的不超過(guò)10家；（二）正磷酸鐵+氫氧化鋰化學(xué)反應(yīng)方程式：FePO4 + LiOH + 0.5C - LiFePO4 + 0.5H2O + 0.5CO評(píng)價(jià)：一般不用氫氧化鋰，味道非常嗆人，工人怨言很大。對(duì)工人身體危害較重。 一般采用精細(xì)碳酸鋰。工藝簡(jiǎn)單。將來(lái)磷酸鐵價(jià)格也會(huì)隨著批量的增加而降低到 很便宜的程度，雖然現(xiàn)在價(jià)格偏高?？蛇x用比莫比、科維克的磷酸鐵產(chǎn)品。品質(zhì) 穩(wěn)定已經(jīng)達(dá)到了應(yīng)用要求，有30多家廠家在用。該工藝特點(diǎn)是燒結(jié)時(shí)間短可以 較短，產(chǎn)品克容量高，工藝簡(jiǎn)單，原料完全環(huán)保無(wú)害，加工工藝極其簡(jiǎn)單。但對(duì) 技術(shù)水平要求嚴(yán)格，檢測(cè)水平需要穩(wěn)定。另外，草酸亞鐵工藝

7、是目前最普遍的，需要二次燒結(jié)，克容量偏低，制程時(shí)間長(zhǎng)， 二價(jià)鐵容易在預(yù)處理過(guò)程中氧化，不認(rèn)為是將來(lái)的方向。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)LFP主要是草酸亞鐵體系，缺點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間的研磨混合且混合均勻程度 有限摻雜改性效果較差能耗較大產(chǎn)品在組成、結(jié)構(gòu)、粒度分布等方面存在 較大差異，易于出現(xiàn)Fe的雜質(zhì)相材料電化學(xué)性能不易控制成本高（草酸亞 鐵、惰性氣體）同時(shí)對(duì)環(huán)境不友好（過(guò)程中產(chǎn)生氨氣、冷卻后有碳酸氫銨顆粒） 主要體現(xiàn)在批次穩(wěn)定性；而樓主提到的方案一是碳熱還原法制作工藝（Valence）， 考慮的是綜合性能，加工后的材料穩(wěn)定性、一致性，同時(shí)改善了材料的導(dǎo)電性能， 但克容量確實(shí)偏低。呵呵，Valence工藝的容量較低的原因很多

8、。第一，氧化鐵本身顆粒就比較大。草酸亞鐵燒結(jié)過(guò)程中晶格變化不大？實(shí)際上更 大，但是草酸亞鐵的克容量可以做得很高。第二，Valence采用6%的碳，都是無(wú)機(jī)碳，導(dǎo)電性非常良好,Valence追求的是 綜合性能，高倍率放電和高溫儲(chǔ)存性。采用無(wú)機(jī)碳的生產(chǎn)工藝很難摸索的，原料 混料時(shí)非常容易出現(xiàn)問(wèn)題。第三，Valence采用了 Mg摻雜，按照摻雜量計(jì)算，其理論克容量就不高。第四，采用氧化鐵燒結(jié)出來(lái)的磷酸鐵鋰產(chǎn)品本身質(zhì)地較硬，難磨（不像草酸亞鐵 之類燒成的磷酸鐵鋰產(chǎn)品易磨），磨料的過(guò)程中容易破壞結(jié)構(gòu)，降低材料的容量 所，以Valence對(duì)磨料設(shè)備的選擇是有講究的。談?wù)勎覍?duì)這兩種工藝的觀點(diǎn)：第一種工藝無(wú)疑

9、要用去離子水作溶劑，通過(guò)噴霧干燥來(lái)得到干燥的前驅(qū)物，主要的特點(diǎn)是這種制備方法得到的材料一般振實(shí)密度較 高，但是克容量發(fā)揮非常一般，如果使用無(wú)機(jī)碳源，還可進(jìn)一步提高TD，但是 存在的最大問(wèn)題是無(wú)機(jī)碳能否混合均勻（可以通過(guò)添加少量酒精和適當(dāng)?shù)谋砻婊?性劑）。解決好噴霧干燥的漿料粘度和無(wú)機(jī)碳問(wèn)題是這個(gè)工藝的關(guān)鍵。第二種工藝，一般克容量較高，但比表面較大，主要受制于磷酸鐵原料的選擇 干燥方式用酒精然后耙式干燥或用水然后噴霧干燥都可以個(gè)人覺(jué)得第一種方法好，但工業(yè)上難度較大，如果控制好，更有市場(chǎng)空間 目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠商主要用蔗糖和葡萄糖作為碳來(lái)源，有更多的文章提到用檸檬酸 和其他一些有機(jī)物做，效果也不錯(cuò).而且檸檬酸效果好,但沒(méi)有看到有文獻(xiàn)解釋其 原因，但工業(yè)實(shí)現(xiàn)方面,畢竟糖便宜而且容易工業(yè)化（雖然有點(diǎn)小問(wèn)題但容易解決 的,只是國(guó)內(nèi)廠家由于成本原因，導(dǎo)致批次不穩(wěn)定,呵呵,具體后述）.做鐵鋰好多年了，看的文獻(xiàn)不下幾百篇了，我試著引導(dǎo)一下思路，你就知道什么樣 的最好了用好碳，就要包覆效果好，和鐵鋰顆粒相容性好,生成的顆粒納米級(jí)尺寸適當(dāng)（不是 越小越好,要考慮到越小比表面越大，會(huì)影響粉體加