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高性能磷酸亚铁锂制备技术

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登记号:G20177598

所属行业:制造业

学科分类:信息科学与系统科学;

关键词: 高端装备制造

绿色分类:电化学储能;

  • 基本信息
成果名称: 高性能磷酸亚铁锂制备技术
成果登记号: G20177598 学科分类: 信息科学与系统科学;
绿色分类: 电化学储能; 项目关键词: 高端装备制造        
推荐单位:

上海交通大学

成果所处阶段: 中期阶段
合作方式: 整体转让,技术许可, 成果所属行业: 制造业
国家/地区: 上海 知识产权: 其他
简介: 点击查看

由于其安全性能好、循环寿命长、成本低廉,磷酸亚铁锂是动力型和储能型锂离子电池的首选正极材料。主要应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动工具等等。在充分理解和分析目前LiFePO4制备方法的基础上,我们提出了固液法合成LiFePO4材料这一思路。具体地说,合成过程中以球形前驱体磷酸铁或磷酸亚铁铵呈固相,锂源(氢氧化锂或乙酸锂)呈液相,在固液界面上进行化学反应,最终生成目标产物球形LiFePO4。对于磷酸亚铁铵,上述过程也可以称为离子交换,即锂离子和铵离子进行交换。该方法有机地结合了固相法和液相法的优点,有效地克服了它们的缺点。相对于固固界面反应来说,固液界面反应面积大,反应物质接触充分,前期实验结果表明,合成的材料纯度高,批次性良好,并且反应温度较低、时间较短,节能环保。特色:(1)固液法烧结温度低,时间短,只需在700℃热处理2h,即可得到结晶性完整的LiFePO4材料。电池测试表明材料具有良好的电化学性能,0.1C下放电比容量(扣除约2wt%的碳)接近理论值170mAh/g,尤其是大电流特性良好,10C下放电容量超过120mAh/g,24C下放电容量超过90mAh/g,这一数值对于18650类大电池来说容易得到,但我们采用的实验室扣式电池,即使大电流下放电电池还是保持在室温左右,这充分体现了固液法合成的材料结晶完整,未反应的杂质少,材料电化学活性高。(2)该方法还有一个显著的优点就是材料的批次性能良好,前期制备出来的多批公斤级样品几乎不存在批次性差异,这点对于规模量产十分重要。(3)该方法避开磷酸二氢锂和草酸亚铁前驱体,而是采用磷酸铁或者磷酸亚铁铵作为前驱体,不但容易制备,而且价格低廉,结合短时节能的固液法合成磷酸亚铁锂材料,真正实现动力型和能量型锂离子电池高性能、低成本的目的。再者,通过调控前驱体的颗粒大小、形貌,从而获得不同用途的磷酸亚铁锂,如功率型和能量型材料。  


姓名: 王久林 性别:
出生日期: 职务:
国籍(地区): 上海 联系地址: 上海交通大学
电子邮件: wangjiulin@sjtu.edu.cn
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