中國粉體網訊  在鋰離子電池中，正極材料占據著重要地位，約占鋰電成本的40%。其中，在常見的正極材料中磷酸鐵鋰由于安全性好，循環壽命長，原材料資源豐富以及更加環保而在中國得到了以BYD為首的眾多動力電池廠家的追捧。

磷酸鐵鋰的特色是不含鈷等貴重元素，原料價格低且磷、鐵存在于地球的資源含量豐富，不會有供料問題。其工作電壓適中（3.2V）、單位重量下電容量大（170mAh/g）、高放電功率、可快速充電且循環壽命長，在高溫與高熱環境下的穩定性高。

磷酸鐵鋰原材料鐵源主要來源于草酸亞鐵、氧化鐵紅和磷酸鐵。該材料的商業化也經歷了四代生產技術。以鐵源來區分，可以劃分為，第一代草酸亞鐵技術，技術代表為北大先行。第二代氧化鐵紅技術，技術代表為蘇州威能。第三代為硫酸亞鐵技術，技術代表為加拿大phorstec。第四代為磷酸鐵技術，典型代表貴州安達等。

1.草酸亞鐵是目前的主流，但設備依存度高，生產周期長，形貌調控難。

2.氧化鐵工藝較成熟，基礎強且穩定性好，成本有較大優勢，但V系競爭力弱。

3.磷酸鐵路線電性能及穩定性好，但是成本高；削減成本后市場競爭力較強。

在鋰離子電池中，正極材料往往是影響電池能量密度的瓶頸所在。磷酸鐵鋰粉體的制備在一定程度上會影響其作為正極材料的性能。目前制備磷酸鐵鋰的方法很多，如高溫固相反應法、碳熱還原法以及尚未規模化的水熱法、噴霧熱解法、溶膠-凝膠法、共沉淀法等。若要加快磷酸鐵鋰產業化速度，其技術研究就要不斷深入。

上海應用技術大學常程康教授所在團隊開發了新一代的磷酸鐵鋰合成技術，第五代使用鐵粉作為鐵源，目前獲得國家知識產權局發明授權。本技術具有有環保及成本低廉的優勢。該方法通過對鐵粉預處理，得到高度活化的微納米鐵粉，然后將鐵粉與磷酸進行反應，得到自制的二價磷酸鐵。然后與氫氧化鋰、碳酸鋰均勻混合，窯爐煅燒后得到納米磷酸鐵鋰。

本方法與第一代工藝相比，由于使用還原鐵粉、磷酸、氫氧化鋰為原料，煅燒過程中沒有氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳等污染性氣體的排放，具有非常好的環保特性；與第二代工藝相比，由于還原鐵粉與磷酸反應后形成二價鐵離子，在后續磷酸鐵鋰物相的形成過程中不存在鐵的價態還原問題，因此能夠保持材料電化學性能的一致性與穩定性；與第三代工藝相比，減少了大量的水資源使用與廢水排放處理費用。與第四代技術相比，由于制造過程采用自制的二價磷酸鐵，成本優勢顯著。

本方法合成的磷酸鐵鋰呈現球形結構，粒徑均一，形貌統一。獲得粉體為高純度磷酸鐵鋰材料，一次顆粒為納米尺寸，在100-200納米之間，二次顆粒為球形，大小在2-5微米。該技術參數與目前市場產品相當，具有非常好的工藝性能。目前的研究結果表明該材料據有很好的電化學性能，0.1C下比容量為160-170mAh/g，0.5C下比容量為155-160 mAh/g。0.1C首次倫效率96.9%，0.5C首次庫倫效率96.3%，0.5C/100次循環容量保持率98.5%該技術具有如下的競爭優勢：

1、工藝簡單，重現好，可靠性強

2、使用二價鐵進行合成，避免了Fe的氧化

3、獲得產品純度高，性能穩定性好

4、成本低廉，競爭力強

5、生產過程無污染物排放

同時，該生產線還適合鈦酸鋰、NCA、NCM等電池材料的生產，研究團隊已有相關技術儲備。

2017年10月16-17日，常程康教授將參加2017能源顆粒材料制備及測試技術研討會！屆時講詳細講解新一代納米磷酸鐵鋰綠色合成技術，并與參會人員進行項目對接。

關于常程康教授

常程康，教授，博士生導師，江蘇興化人。現任上海應用技術學院材料學院教授、副院長、碩士生導師。

長期從事無機功能材料的研究，主要研究方向為納米材料、發光材料與新能源材料。主要學術兼職為日本應用物理學會會員，美國納米研究協會會員，上海市硅酸鹽協會新能源材料專業委員會委員。

參加教育部新世紀人才計劃、教育部骨干教師計劃、國家自然科學基金、上海市啟明星人才計劃多項。獨立主持國家博士后基金、上海市納米專項、上海市優秀青年教師基金、上海市浦江人才計劃、上海市自然基金等縱向科研計劃。項目經費總額600余萬元，其中獨立主持項目費用200萬元。目前在無機材料、能源材料相關國內外學術期刊發表文章近50篇，其中SCI論文近40篇。論文它引次數500余次。