Método de preparación del material del electrodo positivo: fosfato de hierro y litio.

著者：Iflowpower – Portable Power Station ပေးသွင်းသူ

El fosfato de hierro y litio existe en forma de mineral de fosfato de litio en la naturaleza, tiene una estructura de olivino ordenada. La fórmula molecular química del fosfato de litio es: LIMPO4, donde el litio es positivo; el metal central, el hierro, es un precio positivo; el fosfato es un precio negativo de tres, a menudo utilizado como material positivo de batería de litio. Las aplicaciones de las baterías de fosfato de hierro y litio son: equipos de almacenamiento de energía, herramientas eléctricas, vehículos eléctricos ligeros, vehículos eléctricos grandes, equipos pequeños y energía móvil, incluido el fosfato de hierro y litio con vehículos eléctricos de nueva energía que representan el 45% de la cantidad total de fosfito.

En segundo lugar, el fosfato de hierro y litio como material de electrodo de litio en comparación con otros materiales positivos de batería de litio, la estructura de olivino es más segura, respetuosa con el medio ambiente, barata, a largo plazo, rendimiento a alta temperatura, etc., es el ion de litio más potente Uno de los materiales positivos de la batería. El rendimiento de seguridad es una clave sólida del PO en cristales con alto contenido de fosfato, es difícil de descomponer y no colapsará estructuralmente ni generará óxidos fuertes durante la sobrecarga y las altas temperaturas.

Vida útil circulante La vida útil prolongada de la batería de plomo-ácido es de alrededor de 300 ciclos y su vida útil es de entre 1 y 1,5 años. Y la cantidad de baterías de fosfato de hierro y litio puede llegar a más de 2000, con una vida útil teórica de 7 a 8 años.

El rendimiento a alta temperatura es que los picos térmicos del fosfato sin hierro a alta temperatura alcanzan de 350 ° C a 500 ° C, mientras que el manganganato de litio y el cobaltato de litio son de solo unos 200 ° C. La batería de fosfato de hierro y litio ecológica generalmente se considera que no contiene metales pesados ​​ni metales raros, no es tóxica, no contamina y es una batería ecológica absoluta. El mecanismo de carga y descarga del fosfato de hierro y litio como material de electrodo positivo es diferente de otros materiales convencionales, y la carga y descarga electroquímica refleja las dos fases del fosfato de hierro y litio, la reacción de carga y descarga es la siguiente: reacción de carga: Reacción de descarga: Carga, Li + De LifePO4, Fe2 + perdió un electrón en FE3 +; cuando se descargó, Li + se incrustó en fosfito de hierro en LifePo4.

El cambio de Li + ocurre en la interfaz Lifepo4 / Fepo4, por lo que la curva de carga y descarga es muy plana, el potencial también es más estable, adecuado para materiales de electrodos. En tercer lugar, la preparación de fosfato de hierro y litio preparación de ingredientes con fosfato de hierro y litio. Algunas fuentes comunes de litio, hierro, carbono y fósforo son las siguientes: La preparación del polvo de fosfato de hierro y litio puede afectar su desempeño como material positivo.

Existen muchos métodos para la preparación de fosfato de hierro y litio, como la reacción en fase sólida a alta temperatura, el método de reducción térmica de carbono, el método hidrotermal no minado, la solución térmica por aspersión, el método sol-gel, el método de precipitación total, etc. 1. El método de reacción en fase sólida a alta temperatura es el método de reacción en fase sólida a alta temperatura para preparar fosfato de hierro y litio es el desarrollo más maduro del desarrollo actual y el método más utilizado.

Después de que la fuente de hierro, fuente de litio, fuente de fósforo se mezcla con un medidor químico que se mezcla uniformemente, en una atmósfera inerte, primero se sinteriza de 5 a 10 h a una temperatura más baja (300 ~ 350 ° C), de modo que la materia prima se descompone inicialmente, luego en alta temperatura (600 ~ 800 ° C) Sinterización de 10 ~ 20 h para obtener fosfato de hierro y litio tipo olivino. El proceso de síntesis de fosfato de hierro y litio mediante el método de fase sólida a alta temperatura es simple, las condiciones de preparación son fáciles de controlar, la desventaja es que el tamaño del cristal es grande, el diámetro de las partículas no es fácil de controlar, la distribución es desigual, la forma también es irregular y la gama de productos es pobre. 2.

Método de reducción térmica carbonática El método de reducción térmica de carbono consiste en agregar fuentes de carbono (almidón, sacarosa, etc.) a la mezcla de materia prima, generalmente utilizada junto con una fase sólida de alta temperatura, y la fuente de carbono puede reducir Fe3 + en la calcinación a alta temperatura a Fe2 +, evitando la reacción durante la reacción para convertirse en Fe3 +, de modo que el proceso de síntesis sea más razonable, pero el tiempo de reacción es relativamente largo y el control es más estricto. 3.

La solución de calor por pulverización de pirólisis es un medio eficaz para obtener un tamaño de partícula uniforme y una forma regular de polvo de fosfato de hierro y litio. El precursor se introduce en un reactor de 450 a 650 °C con el gas portador y, tras reacciones a alta temperatura, se obtiene fosfato de hierro y litio. El esferoide esférico de niebla precursora preparado por pirólisis por pulverización es alto y la distribución del tamaño de partícula es uniforme.

Luego de reacciones a alta temperatura se obtiene el neumofosfato. La esfera de fosfato de hierro y litio favorece el aumento del área superficial específica del material, aumentando la relación de energía del volumen del material. 4.

El método de calentamiento de agua es un método de síntesis en fase líquida, se refiere a una reacción química en un recipiente a presión sellado en un recipiente a presión sellado, y la materia prima reacciona químicamente, se lava por filtración y se seca después del secado. El fosfato de hierro y litio se puede obtener después de calcinarlo a alta temperatura. La preparación de ferrita en el método hidrotermal tiene las ventajas de un fácil control de la forma cristalina y del tamaño de partícula, diámetro promedio de partícula, diámetro de partícula pequeño, proceso simple, pero requiere equipos de alta temperatura y alta presión, alto costo y proceso complicado.

Además del método anterior, existe un método de precipitación común, un método sol-gel, un método de reducción oxidativa, un método de secado emulsionado y un método de sinterización por microondas. 4. Resumen Aunque el método de preparación de fosfato de hierro y litio es mucho más, a excepción del método de reacción en fase sólida a alta temperatura, la mayor parte de la etapa de investigación de laboratorio.

Con la profundización continua de la preparación y modificación de fosfato, la velocidad de industrialización del fosfato de ferrita se acelera constantemente. Para conocer los avances del material positivo para baterías de iones de litio y hierro, inscríbase en el Seminario de Tecnología de Preparación y Prueba de Materiales de Partículas Energéticas 2017, que se celebrará los días 16 y 17 de octubre. En esa ocasión, el profesor Hu Guorong, de la Universidad Central del Sur, presentará el informe "Industrialización del material de código positivo para baterías de iones de litio y hierro". Subdirector del Instituto de Metalurgia y Medio Ambiente, Universidad Central del Sur, Subdirector del Instituto de Tecnología, Departamento de Baterías Avanzadas, Departamento de Ingeniería, China, Asociación de Química y Energía Física de China, Asociación de Baterías de Litio de China, Comisión Internacional de Suministro de Energía, Comité de Comunicación de Baterías de Litio.

Se dedica principalmente a la teoría y aplicación electroquímica, materiales energéticos y otros aspectos, y ha logrado resultados sobresalientes en el desarrollo e industrialización de materiales de electrodos positivos de baterías de iones de litio. Realizar y participar en más de 20 proyectos de investigación científica a nivel nacional y provincial, incluido un proyecto especial de importante industrialización de la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma, uno de los 863 del Departamento Nacional de Ciencia y Tecnología, es responsable de un proyecto de plan nacional de apoyo a la ciencia y la tecnología, un proyecto de plan de antorcha nacional Artículos y muchos proyectos científicos y tecnológicos clave en la provincia de Hunan. Se han logrado resultados sobresalientes en la industrialización de materiales de electrodos positivos de baterías de iones de litio y se han obtenido con éxito organismos de cobalto y litio, manganato de litio y fosfato de hierro y litio.

Acerca del Seminario de Tecnología de Prueba y Preparación de Material Granular de Energía 2017 Esta reunión tiene como objetivo proporcionar plataformas de comunicación para académicos relevantes nacionales y extranjeros, en la aplicación de gránulos de energía, fortalecer el intercambio de información de la industria, baterías de litio, condensadores, celdas de combustible, avances tecnológicos de baterías de automóviles eléctricos hacen contribuciones. Organizador: Comité de Materiales Granulares de Energía de la Sociedad de Partículas de China, Asociación de Redes en Polvo de China Unidad: Exposición de Nuremberg (Shanghai) Co., Ltd.

Unidades patrocinadas: Kawaguklang (Shanghai) Powder Machinery Co., Ltd., Dandong Baite Instrument Co.

, Limitada. Jiangsu Miyou Powder New Equipment Manufacturing Co., Ltd.

Unidad de soporte: Instituto de tecnología e ingeniería de materiales de Ningbo, Academia de Ciencias de China, Instituto de ingeniería de procesos, Universidad de Tsinghua, Instituto de física, Academia de Ciencias de China, Academia de Ciencias de China, Física química de Dalian, Asociación de la industria de baterías de China, Alianza de la industria de supercondensadores de China, Dongguan Yifu Machinery Technology Co., Ltd., Shijiazhuang Day Powder Equipment Technology Co.

, Ltd., Jiangsu Highway Intelligent Equipment Co., Ltd.

, Condado de Linyi Chasing RMB Co., Ltd., Guangzhou Zhonghuo Intelligent Equipment Co.

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

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

, Limitada. El ángulo de la preparación, examina las ventajas y desventajas de los materiales de energía central tales como baterías de litio, baterías de sodio, supercondensadores, pilas de combustible; aspectos destacados 3: por ejemplo, nuevas partículas de energía (como grafeno, nanotubos de carbono, electrodo de litio ternario, electrodos de batería de iones de sodio, litio metálico) tecnología y su aplicación en las industrias de almacenamiento y conversión de energía; aspectos destacados 4: Los últimos logros técnicos de los gránulos de energía y los líderes de la industria; aspectos destacados cinco: exposiciones y conferencias, materiales eléctricos de litio, equipos de fabricación de supercondensadores, tecnología de detección y visualización integral de aplicaciones. Punto destacado 6: Acoplado del proyecto.

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