一、磷酸铁锂简介 
磷酸亚铁锂的晶格结构图
磷酸亚铁锂在自然界中以磷铁和锂矿石的形式存在，具有有序的橄榄石结构。磷酸铁锂的化学式为LiMPO4，其中锂为正化合价；中心金属铁为正二价；磷酸根为负三价，常用作锂电池正极材料。磷酸铁锂电池的应用领域有:储能设备、电动工具、轻型电动汽车、大型电动汽车、小型设备和移动电源，其中新能源电动汽车用磷酸亚铁锂约占磷酸亚铁锂总量的45%。
2.锂电池正极材料磷酸亚铁锂
与其他锂电池正极材料相比，橄榄石结构的磷酸亚铁锂具有安全环保、成本低、循环寿命长、高温性能好等优点，是最具潜力的锂电池正极材料之一。高安全性能
磷酸亚铁锂晶体具有稳定的P-O键，不易分解。在过充和高温下不会崩溃，也不会产生强氧化物，所以过充是安全的。
长循环寿命
铅酸蓄电池循环寿命在300次左右，使用寿命在1-1.5年之间。而磷酸铁锂电池循环次数可达2000次以上，理论寿命可达7~8年。
良好的高温性能
磷酸铁锂的电热峰值可达350℃-500℃，而锰酸锂和钴酸锂的电热峰值只有200℃左右。
环境保护
磷酸铁锂电池被普遍认为是绝对的绿色电池，不含重金属和稀有金属，无毒无污染。
作为磷酸亚铁锂的正极材料，其充放电机理不同于其他传统材料，其在电化学中的充放电参与体现了磷酸亚铁锂中磷酸铁的两相。充放电反应如下:
充电反应:
life po 4-xLi+-xe-& rarr；xFePO4 + (1-x)LiFePO4
放电反应:
fepo 4+xLi ++ xe-& rarr；xLiFePO4 + (1-x)FePO4
充电时，Li+与LiFePO4分离，Fe2+失去一个电子，变成Fe3+。放电时，Li+嵌入磷酸铁，成为LiFePO4。Li+的变化发生在LiFePO4/FePO4的界面处，因此其充放电曲线非常平坦，电位稳定，适用于电极材料。三。磷酸亚铁锂的制备
制备磷酸亚铁锂的原料丰富。一些常见的锂源、铁源、碳源和磷源如下:
磷酸亚铁锂粉体的制备会在一定程度上影响其作为正极材料的性能。目前制备磷酸亚铁锂的方法有很多，如高温固相反应法、碳热还原法、水热法、喷雾热解法、溶胶-凝胶法、共沉淀法等。1.高温固态反应法
高温固相反应是制备磷酸亚铁锂最成熟、应用最广泛的方法。将铁源、锂源和磷源按化学计量比混合均匀并干燥后，在惰性气氛下，先在较低温度(300 ~ 350℃)下烧结5 ~ 10小时，使原料初步分解，然后在高温(600 ~ 800℃)下烧结10 ~ 20小时，得到橄榄石型磷酸亚铁锂。
高温固相法合成磷酸亚铁锂工艺简单，制备条件易于控制。缺点是晶体尺寸大，粒径不易控制，分布不均匀，形态不规则，产品放大特性差。2.碳热还原法
碳还原法是添加碳源(淀粉、蔗糖等。)在原料混合中作为还原剂，通常与高温固相法一起使用。碳源可以在高温煅烧时将Fe3+还原为Fe2+,避免了Fe2+在反应过程中变成Fe3+,使合成过程更加合理。然而，反应时间相对较长，并且条件的控制更加严格。
3.喷雾热解喷雾热解法是获得粒径均匀、形状规则的磷酸亚铁锂粉体的有效方法。将前驱体随载气注入450~650℃的反应器中，高温反应后得到磷酸亚铁锂。喷雾热解法制备的前驱液滴球形度高，粒径分布均匀，高温反应后可得到球形磷酸亚铁锂。球化有利于增加材料的比表面积和体积比能。
4.水热法
水热法属于液相合成法，是指在密封的压力容器中，以水为溶剂，原料在高温高压下发生化学反应，经过滤、洗涤、干燥后得到纳米前驱体，最后经过高温煅烧即可得到磷酸亚铁锂。水热法制备磷酸亚铁锂具有晶型和粒径容易控制、物相均匀、粉体粒径小、工艺简单等优点，但需要高温高压设备，成本高，工艺复杂。
除上述方法外，还有共沉淀法、溶胶-凝胶法、氧化还原法、乳液干燥法、微波烧结法等多种方法。
四。摘要
磷酸亚铁锂的制备方法虽然很多，但除了高温固相反应法的工业应用外，大部分都处于实验室研究阶段。随着磷酸亚铁锂制备和改性研究的深入，磷酸亚铁锂作为正极材料的产业化进程将会加快。了解锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂最新产业化进展，请报名参加10月16-17日举办的2017年能量粒子材料制备与测试技术研讨会！届时，中南大学胡教授将与大家分享锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂产业化进展报告。
中南大学冶金与环境学院轻金属与工业电化学研究所所长，教育部先进电池材料工程研究中心副主任，中国化学与物理电源协会理事，中国锂电池协会理事，《国际电源商业信息》编委，《锂电池通讯》编委。主要从事电化学理论与应用、能源材料等研究。，在锂离子电池正极材料研发和产业化方面取得突出成绩。主持和参与国家、省、部级科研项目20余项，其中包括国家发改委、科技部重大产业化项目& ldquo863 & rdquo项目1项，负责国家科技支撑计划1项，国家火炬计划1项，湖南省多项重点科技项目。锂离子电池正极材料产业化取得突出成绩，钴酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂成功实现产业化。
2017年能源颗粒材料制备与测试技术研讨会
本次会议旨在为国内外学者和产业界人士提供一个研究能源颗粒材料应用的交流平台，加强行业信息交流，为锂电池、电容器、燃料电池和电动车电池的技术突破做出贡献。
主办单位:中国颗粒学会能源颗粒材料专业委员会、中国粉末网
协办单位:纽伦堡展览(上海)有限公司
主办单位:细川护熙(上海)粉体机械有限公司、丹东百特仪器有限公司、江苏知心粉体新设备制造有限公司
支持单位:中国科学院宁波材料技术与工程研究所、清华大学过程工程研究所、中国科学院大连化学物理研究所、中国电池工业协会、中国超级电容器产业联盟、东莞怡富机械科技有限公司、石家庄日嘉粉体装备科技有限公司、江苏高准智能装备有限公司、临朐追日机电设备有限公司、广州中卓智能装备有限公司、深圳市博艺化工机械有限公司、马尔文仪器有限公司、新乡市豪迈机械设备有限公司
会议亮点
亮点一:能源颗粒材料政策解读；
亮点二:从粒子制备的角度，考察锂电池、钠电池、超级电容器、燃料电池等核心能源材料的优缺点；
亮点三:探讨新能源粒子(如石墨烯、碳纳米管、三元锂负极、钠离子电池电极、金属锂)技术及其在储能与转换行业的应用；
亮点四:交流能源颗粒材料及产业领域领军人物的最新技术成果；
亮点五:展会结合，锂电池材料、超级电容制造设备、测试技术及应用一站式展示。
亮点六:项目对接。多家国内锂电池及锂电池材料生产企业、新建项目负责人就原材料、设备、仪器的采购进行了现场咨询。
会议议程
关键词TAG： 稀有金属 
