磷酸鐵鋰的制造方法

磷酸鋰鐵電池正極材料的生產工藝極大地影響了電池的性能，因此提高和改良工藝是電池產業化的一個重要的因素。既然如此，那磷酸鐵鋰的制造方法是怎么樣的？

下面來了解幾種磷酸鐵鋰的制造方法，比較一下各自的優缺點：
 1.高溫固相法
高溫固相法是磷酸鐵鋰生產的主要方法，也是最成熟的方法。通常以鐵鹽（如草酸亞鐵FeC204·2H，0）、磷酸鹽（如磷酸氫二銨（NHA）。HPOA）和鋰鹽（如碳酸鋰Li，C03）為原料，按化學計量比充分混勻后，在惰性氣氛中先經過較低溫預分解，再經高溫焙燒，研磨粉碎制成。
優點：
高溫固相合成法操作及工藝路線設計簡單，工藝參數易于控制，制備的材料性能穩定，易于實現工業化大規模生產。
缺點：
①粉體原料需要長時問的研磨混合，且混合均勻程度有限，摻雜改性效果差；
②要求較高的熱處理溫度和較長的熱處理時間，能耗大；
③產物在組成、結構、粒度分布等方面存在較大差別，易出現Fe的雜質相；
④材料電化學性能不易控制；
⑤采用的草酸亞鐵比較貴，材料制造成本較高；反應時需要大量的惰性保護氣體，惰性氣體成本較高；
⑥同時燒結過程中會產生氨氣、水、二氧化碳，他們在爐膛內經過冷卻的過程時會產生碳酸氫銨晶體顆粒而造成產品的污染。此外，氨氣的產生不利于環保，應進一步增加尾氣處理設備。
2.碳熱還原法
碳熱還原法也是高溫固相法中的一種，是比較容易工業化的合成方法，多數以磷酸二氫鋰（LiH，PO，）、三氧化二鐵（Fe。0。）或四氧化三鐵、蔗糖為原料，均勻混合后，在高溫和氬氣或氮氣保護下焙燒，碳將三價鐵還原為二價鐵，也就是通過碳熱還原法合成磷酸鐵鋰。
優點：
解決了在原料混合加工過程中可能引發的氧化反應，使合成過程更為合理，同時改善了材料的導電性。
缺點：
反應時間相對過長，溫度難以控制，產物一致性要求的控制條件更為苛刻，難以適應工業化生產。
3.水熱合成法
水熱合成法屬于濕法范疇，它是以可溶性亞鐵鹽、鋰鹽和磷酸為原料，在水熱條件下直接合成LiFePO4，由于氧氣在水熱體系中的溶解度很小，水熱體系LiFeP04的合成提供了優良的惰性環境。
優點：

水熱法可以在液相中制備超微細顆粒，原料可以在分子級混合。具有物相均勻、粉體粒徑小以及操作簡便等優點，且具有易量產、產品批量穩定性好、原料價廉易得的優點。同時生產過程中不需要惰性氣氛。
缺點：
水熱合成法制備的產物結構中常常存在著鐵的錯位，生成了亞穩態FePO。影響了產物的化學及電化學性能。同時也存在粒徑不均勻、物相不純凈、設備投資大（耐高溫高壓反應器的設計制造難度大，造價也高）或工藝較復雜的缺點。