Herstellungsverfahren für das positive Elektrodenmaterial Lithiumeisenphosphat

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Lithiumeisenphosphat kommt in der Natur in Form von Phosphat-Lithium-Erz vor und hat eine geordnete Olivinstruktur. Die chemische Molekülformel für Lithiumphosphat lautet: LIMPO4, wobei Lithium positiv ist; das Zentralmetall Eisen hat einen positiven Wert; das Phosphat hat einen negativen Wert drei; es wird häufig als positives Material für Lithiumbatterien verwendet. Die Anwendungsgebiete von Lithium-Eisenphosphat-Batterien sind: Energiespeichergeräte, Elektrowerkzeuge, leichte Elektrofahrzeuge, große Elektrofahrzeuge, kleine Geräte und mobile Stromversorgung. Lithium-Eisenphosphat macht bei Elektrofahrzeugen mit neuer Energie 45 % der Gesamtmenge an Phosphit aus.

Zweitens ist Lithiumeisenphosphat als Lithiumelektrodenmaterial im Vergleich zu anderen positiven Materialien für Lithiumbatterien mit einer Olivinstruktur sicherer, umweltfreundlicher, günstiger, langlebiger und hitzebeständiger und somit eines der wirksamsten positiven Materialien für Lithiumionenbatterien. Die Sicherheitsleistung beruht auf einem festen PO-Schlüssel in phosphatreichen Kristallen. Er ist schwer zu zersetzen und bricht bei Überladung und hohen Temperaturen nicht strukturell zusammen oder erzeugt starke Oxide.

Lebensdauer: Die Lebensdauer einer langen Blei-Säure-Batterie beträgt etwa 300 Zyklen, die Betriebsdauer liegt zwischen 1 und 1,5 Jahren. Und die Anzahl der Lithium-Eisenphosphat-Batterien kann mehr als 2.000 erreichen, die theoretische Nutzungsdauer beträgt 7–8 Jahre.

Die Hochtemperaturleistung von eisenfreiem Hochtemperaturphosphat liegt bei thermischen Spitzen von 350 °C bis 500 °C, während Lithiummanganat und Lithiumkobaltat nur etwa 200 °C erreichen. Umweltfreundliche Lithium-Eisenphosphat-Batterien enthalten im Allgemeinen keine Schwermetalle und seltenen Metalle, sind ungiftig und umweltfreundlich und gelten als absolut umweltfreundliche Batterien. Der Lade- und Entlademechanismus von Lithiumeisenphosphat als positives Elektrodenmaterial unterscheidet sich von anderen herkömmlichen Materialien, und das elektrochemische Laden und Entladen spiegelt die zwei Phasen von Lithiumeisenphosphat wider. Die Lade- und Entladereaktion ist wie folgt: Ladereaktion: Entladereaktion: Ladung, Li + Aus LifePO4 verliert Fe2 + ein Elektron an FE3 +; beim Entladen wird Li + in Eisenphosphit in LifePo4 eingebettet.

Der Wechsel von Li+ erfolgt an der Schnittstelle Lifepo4/Fepo4, daher ist die Lade- und Entladekurve sehr flach, das Potential ist zudem stabiler, passend für Elektrodenmaterialien. Drittens die Herstellung von Lithiumeisenphosphat, Herstellung von Inhaltsstoffen mit Lithiumeisenphosphat. Einige gängige Lithiumquellen, Eisenquellen, Kohlenstoffquellen und Phosphorquellen sind die folgenden: Die Herstellung von Lithiumeisenphosphatpulver kann seine Leistung als positives Material beeinträchtigen.

Es gibt viele Methoden zur Herstellung von Lithiumeisenphosphat, wie etwa Hochtemperatur-Festphasenreaktion, Kohlenstoff-Wärmereduktionsverfahren und nicht-mineralisierte hydrothermale Verfahren, thermische Sprühlösung, Sol-Gel-Verfahren, Totalfällungsverfahren usw. 1. Hochtemperatur-Festphasenreaktionsverfahren Das Hochtemperatur-Festphasenreaktionsverfahren zur Herstellung von Lithiumeisenphosphat ist die ausgereifteste Entwicklung der aktuellen Entwicklung und das am weitesten verbreitete Verfahren.

Nachdem die Eisenquelle, die Lithiumquelle und die Phosphorquelle mit einem chemischen Messgerät vermischt und dann gleichmäßig vermischt wurden, wird in einer inerten Atmosphäre zunächst 5 bis 10 Stunden bei einer niedrigen Temperatur (300 bis 350 °C) gesintert, sodass das Rohmaterial zunächst zersetzt wird. Anschließend wird es bei einer hohen Temperatur (600 bis 800 °C) 10 bis 20 Stunden lang gesintert, um Lithiumeisenphosphat vom Olivintyp zu erhalten. Die Synthese des Lithiumeisenphosphats mittels Hochtemperatur-Festphasenverfahren ist einfach und die Herstellungsbedingungen lassen sich leicht kontrollieren. Der Nachteil besteht in der großen Kristallgröße, der schwer kontrollierbaren Partikeldurchmesser, der ungleichmäßigen Verteilung und unregelmäßigen Form sowie der geringen Produktpalette. 2.

Carbonatisches thermisches Reduktionsverfahren Das Carbonat-thermische Reduktionsverfahren besteht darin, der Mischung der Ausgangsstoffe Kohlenstoffquellen (Stärke, Saccharose usw.) hinzuzufügen, die normalerweise zusammen mit einer Hochtemperatur-Festphase verwendet werden. Die Kohlenstoffquelle kann Fe3+ bei der Hochtemperaturkalzinierung zu Fe2+ reduzieren. Dadurch wird die Umwandlung von Fe3+ während der Reaktion vermieden, sodass der Syntheseprozess vernünftiger ist, die Reaktionszeit jedoch relativ lang ist und die Kontrolle strenger ist. 3.

Eine Sprühpyrolyse-Sprühwärmelösung ist ein wirksames Mittel, um eine gleichmäßige Partikelgröße und regelmäßige Form von Lithiumeisenphosphatpulver zu erzielen. Der Vorläufer wird mit dem Trägergas in einen 450 bis 650 °C heißen Reaktor gegeben und nach Hochtemperaturreaktionen wird Lithiumeisenphosphat gewonnen. Der durch Sprühpyrolyse hergestellte kugelförmige Nebelvorläufersphäroid weist eine hohe Partikelgröße und eine gleichmäßige Partikelgrößenverteilung auf.

Nach Hochtemperaturreaktionen wird das Pneumophosphat gewonnen. Lithiumeisenphosphatkugeln tragen zur Vergrößerung der spezifischen Oberfläche des Materials bei und erhöhen das Volumenverhältnis der Energie des Materials. 4.

Bei der Wassererhitzungsmethode handelt es sich um eine Flüssigphasensynthesemethode, bei der es sich um eine chemische Reaktion in einem abgedichteten Druckbehälter handelt, bei der das Rohmaterial chemisch reagiert, durch Filtration gewaschen und nach dem Trocknen getrocknet wird. Lithiumeisenphosphat kann nach der Kalzinierung bei hohen Temperaturen gewonnen werden. Die Herstellung von Ferrit mit der hydrothermalen Methode hat die Vorteile einer einfachen Kontrolle der Kristallform und Partikelgröße, des durchschnittlichen Partikeldurchmessers, des kleinen Partikeldurchmessers und des einfachen Prozesses, erfordert jedoch Hochtemperatur- und Hochdruckgeräte, ist teuer und der komplizierte Prozess kompliziert.

Zusätzlich zu der oben genannten Methode gibt es eine allgemeine Niederschlagsmethode, eine Sol-Gel-Methode, eine Oxidations-Reduktions-Methode, eine Emulsionstrocknungsmethode und eine Mikrowellensintermethode. 4. Zusammenfassung: Obwohl die Herstellungsmethoden für Lithiumeisenphosphat viel umfangreicher sind, befinden sich die meisten Methoden, mit Ausnahme der Festphasenreaktionsmethode bei hohen Temperaturen, im Stadium der Laborforschung.

Mit der kontinuierlichen Vertiefung der Phosphataufbereitung und -modifizierung wird die Industrialisierungsgeschwindigkeit von Ferritphosphat ständig beschleunigt. Um mehr über die neuesten Entwicklungen bei positiven Lithium-Eisen-Ionen-Batteriematerialien zu erfahren, melden Sie sich bitte für das Seminar zur Herstellung und Prüfung von Energiepartikelmaterialien 2017 am 16. und 17. Oktober an! Professor Hu Guorong von der Central South University wird dort einen Bericht über die „Industrialisierung von positiven Lithium-Ionen-Batteriematerialien“ vorstellen. Stellvertretender Direktor des Instituts für Metallurgie und Umwelt, Central South University, Stellvertretender Direktor des Instituts für Technologie, Abteilung für fortschrittliche Batterien, Abteilung für Ingenieurwesen, China, China Chemistry and Physical Power Association, China Lithium Battery Association, International Power Supply Commission, Lithium Battery Communication Committee.

Er beschäftigt sich hauptsächlich mit elektrochemischer Theorie und Anwendung, Energiematerialien und anderen Aspekten und hat herausragende Ergebnisse bei der Entwicklung und Industrialisierung von positiven Elektrodenmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien erzielt. Halten Sie an mehr als 20 wissenschaftlichen Forschungsprojekten auf nationaler und provinzieller Ebene teil und beteiligen Sie sich daran, darunter ein Sonderprojekt zur Großindustrialisierung der Nationalen Entwicklungs- und Reformkommission, eines der 863. Nationalen Wissenschafts- und Technologieministerien, das für ein nationales Wissenschafts- und Technologieunterstützungsplanprojekt, ein nationales Fackelplanprojekt und viele wichtige wissenschaftliche und technologische Projekte in der Provinz Hunan verantwortlich ist. Bei der Industrialisierung von positiven Elektrodenmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien wurden herausragende Ergebnisse erzielt und Lithiumkobaltorganismen, Lithiummanganat und Lithiumeisenphosphat erfolgreich umgesetzt.

Über das Seminar zur Herstellungs- und Prüftechnologie für Energiegranulat 2017: Ziel dieses Treffens ist es, einschlägigen Wissenschaftlern im In- und Ausland eine Kommunikationsplattform zu bieten, den Brancheninformationsaustausch bei der Anwendung von Energiegranulaten zu stärken und bahnbrechende Beiträge in den Bereichen Lithiumbatterien, Kondensatoren, Brennstoffzellen und Batterien für Elektroautos zu leisten. Veranstalter: China Particle Society Energy Granular Materials Committee, China Powdered Network Association Einheit: Nuremberg Exhibition (Shanghai) Co., Ltd.

Gesponserte Einheiten: Kawaguklang (Shanghai) Powder Machinery Co., Ltd., Dandong Baite Instrument Co.

, Ltd. Jiangsu Miyou Pulver Neue Ausrüstung Herstellung Co., Ltd.

Unterstützungseinheit: Ningbo Materials Technology and Engineering Institute, Chinesische Akademie der Wissenschaften, Institut für Verfahrenstechnik, Tsinghua-Universität, Institut für Physik, Chinesische Akademie der Wissenschaften, Chinesische Akademie der Wissenschaften Dalian Chemical Physics, China Battery Industry Association, China Super Capacitor Industry Alliance, Dongguan Yifu Machinery Technology Co., Ltd., Shijiazhuang Day Powder Equipment Technology Co.

, Ltd., Jiangsu Autobahn Intelligente Ausrüstung Co., Ltd.

, Linyi County Chasing RMB Co., Ltd., Guangzhou Zhonghuo Intelligent Equipment Co.

, Ltd. , Shenzhen Boyi Chemical Machinery Co., Ltd.

, Malvin Instrument Co., Ltd., Xinxiang Yangli Machinery Co.

, Ltd. Der Blickwinkel der Vorbereitung: Untersuchung der Vor- und Nachteile von Kernenergiematerialien wie Lithiumbatterien, Natriumbatterien, Superkondensatoren, Brennstoffzellen; Höhepunkt 3: Beispielsweise neue Energiepartikel (wie Graphen, Kohlenstoffnanoröhren, ternäre Lithiumelektroden, Natriumionenbatterieelektroden, metallisches Lithium) und ihre Anwendung in der Energiespeicher- und -umwandlungsindustrie; Höhepunkt 4: Die neuesten technischen Errungenschaften bei Energiegranulaten und Branchenführern; Höhepunkt 5: Ausstellungen und Konferenzen, Lithiumelektromaterialien, Produktionsanlagen für Superkondensatoren, Erkennungstechnologie und Anwendungsausstellung aus einer Hand. Highlight 6: Projekt-Docking.

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