加载中…
个人资料
  • 博客等级:
  • 博客积分:
  • 博客访问:
  • 关注人气:
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
正文 字体大小:

磷酸铁工艺路线合成LFP的关键指标控制及影响

(2012-11-24 15:37:56)
标签:

池网

大问题

形貌

安全性

任何

文化

分类: 锂电池

众所周知,对于用磷酸铁合成LFP工艺路线来说,其内在的品质会直接影响LFP各方面性能。磷酸铁对于LFP来说不仅仅是一个化工原料,从本质来说磷酸铁作为LFP前驱体,应是材料类别,而非普通化工产品。

1、早期,国内外合成LFP材料的企业,采用磷酸铁这条路线的不多,究其原因,一是成本过高,二是磷酸铁做的好的,或稳定的可谓凤毛麟角。

2、目前磷酸铁价格已经下降到较为合理的水平,质量也较以前有很大的改善,但批次间的稳定性和批次内的均匀性仍然是一个需要解决的大问题。

3、对于用磷酸铁合成LFP的企业,选用哪一家的磷酸铁很是关键,可能决定这条路线的可行性。

4、在指标制控制方面,着重关注的是磷酸铁内在的品质,

重点指标是:BET应控制在30-40平方米每克(二水物),处理成无水物时,比表面积应为10-15平方米每克。

     这样烧结出来的LFP在容量、倍率、加工性能方面都会有较好的优势(相对铁粉及氧化铁工艺而言)。

     一次颗粒的大小往往与BET有直接的关系,而于二次颗粒关系度不大,目前市场上所说的纳米磷酸铁锂、磷酸铁,实际上是一次颗粒的大小。对于应用磷酸铁合成LFP的工

艺,其磷酸铁的一次颗粒大小及形貌通常直接决定你最终烧结出来的LFP一次颗粒形貌和大小。目前公认的磷酸铁一次颗粒大小应控制在30纳米左右为宜,过小,过大都不利于LFP性能的发挥,对于特殊要求的,可以将一次颗料放宽至50-100纳米。

     锰、硫、铜、钠、钾已经成为大家所公认的电池损害无素,从理论上来说,越低越好。目前,LFP对于磷酸铁的要求是:锰的含量最大值应在500PPM以下,单质硫、铜、钠、钾应小于50PPM

      批次间的稳定性和批次内的稳定性:从材料生产企业来说,材料的稳定性及单批均匀性往往比其它任何指标更加关键。磷酸铁从本质来说,不要求多批进行混料进行组批,应从浆料进行单独建批直至到成品发货。另一点就是磷酸铁最好从浆料分离出来后直接干燥自然分散,而不能通过气流或机械破碎,以免对磷酸铁的形貌、骨架进行较为严重的破坏和外来杂质的引入,尤其是磁性物质的引入。目前这种技术已经突破,有厂家提供的磷酸铁就是从浆料单釜建批、离心分离水分后、直接干燥自然分散、过筛包装,而无需进行破碎,最大化的保证了磷酸铁在浆料结晶性的完整骨架及形貌。

      铁磷含量的检测方法规范性及统一性,目前测磷及铁的方法各家都有所不同,从目前我所接触及本人长期以来的验证,磷酸的改进喹钼柠酮沉淀应运较为快速稳定,重现性极好,测量时间基本上可以在4小时以内完成。铁含量以重铬酸钾加电位滴定较为准确,但操作上稍微复杂,从某种角度上来说,重重直接铬酸钾法滴定也是可以获得较为稳定准确的铁含量。本人做过较长时间的分析方法比对,发现目前采用光度法,ICP法或传统的沉淀法测量铁、磷含量来,都不是太稳定,也不能给出较为快递准确的配料结果。有很多材料企业就因为没有获得准确可可靠的分析数据,造成配料烧结出现问题,材料稳定性也不好。

     最后,铁磷比是关键指标中最重要的一项,当然有些电池厂商可以在烧结前进行予处理,但从材料本质来说,通过后处理和调整可以达到一定的要求,但稳定性、安全性方面不能保证。因此,对于磷酸铁的铁磷比值应控制在0.97~1.00之间,最好控制在0.985±0.005.,这样的铁磷比值为后段配料烧结提供了便利,也为能制造出高性能的LFP打下一个良好的不可或缺的关键指标。

        51锂电池网:http://www.51ldc.com/company/linsuantiedianchi/

0

阅读 收藏 喜欢 打印举报/Report
  

新浪BLOG意见反馈留言板 欢迎批评指正

新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 产品答疑

新浪公司 版权所有