中國粉體網訊 磷酸鐵鋰作為一種鋰電池用正極材料，早已在鋰電池體系中廣泛且成熟利用。而磷酸鐵鋰電池因其密度高、體積小、重量輕，電池組供電電量大，被視為5G基站后備電源電池的最佳選擇。據預測，2020年新建及改造的5G基站對磷酸鐵鋰電池需求量將達10GWh；到2025年，將增至155.4GWh，市場前景廣闊。
磷酸鐵鋰正極材料的性能在一定程度上取決于材料的形態、顆粒的尺寸以及原子排列，因此制備工藝尤為重要。目前工業生產磷酸鐵鋰的主流工藝有：草酸亞鐵法、鐵紅法，全濕法（水熱合成）、磷酸鐵法和自熱蒸發液相法。
一、草酸亞鐵法
草酸亞鐵法是早期常見的制備工藝，以碳酸鋰、氫氧化鋰為鋰源，草酸亞鐵為鐵源，將原料球磨干燥后，在惰性氣體或者還原氣氛中，以一定的升溫加速加熱到某一溫度，反應一段時間冷卻。
優點：工藝簡單，易實現產業化。
缺點：粒徑不容易控制，分布不均勻，形貌不規則，合成過程需要惰性氣體保護。
二、鐵紅法
1.鐵紅粉制備
①加入硫酸，將廢鐵溶解得到FeSO4
②加入NaOH，與FeSO4反應得到沉淀Fe(OH)2
③Fe(OH)2經過燒結后分解為Fe2O3
④通過水洗除掉Fe2O3中的Na雜質
2.磷酸鐵鋰制備
①鐵紅粉與磷酸二氫氨、碳酸鋰分散、研磨
②噴霧干燥
③高溫燒結進行反應
④粉碎制得LFP
優點：原料價格低，改善材料的導電性
缺點：使用硫酸，不易管控；過程中需要排除大量的廢水，同時產生大量氨氣，不易處理，環保壓力大。
三、全濕法
全濕法（水熱）是一種比較先進的制備工藝，是將硫酸亞鐵、氫氧化鋰和磷酸溶于水中或其他溶劑中，通過水熱過程進行反應合成磷酸鐵鋰的工藝。
優點：物相均勻、粉體粒徑小以及操作簡便，批量穩定性好、原料價廉易得，不需要惰性氣氛。
缺點：粒徑不均勻、物相不純凈、設備投資大以及工藝較復雜
四、磷酸鐵法
1.磷酸鐵制備
①加入硫酸，將廢鐵溶解得到FeSO4
②加入(NH4)3PO4，與FeSO4反應得到沉淀FePO4
2.磷酸鐵鋰制備
①磷酸鐵與碳酸鋰或氫氧化鋰分散、研磨
②噴霧干燥
③高溫燒結進行反應
④粉碎制得LFP
優點：循環性能好，價格低廉
缺點：生產周期長，能耗高，污染嚴重，產品批次穩定性差
五、自熱蒸發液相法
1.硝酸鐵制備
加入硝酸，與純鐵反應得到Fe(NO3)3，排出一氧化氮
2.硝酸鋰制備
加入硝酸，與碳酸鋰反應生成硝酸鋰，少量二氧化碳排出
3.磷酸鐵鋰制備
①向硝酸鋰中加入鐵源、磷源，加熱反應，生成LiFePO4•NH3，排出二氧化氮
②流化床干燥
③輥道窯燒結，分解LiFePO4•NH3，得到LiFePO4
④氣流粉碎
優點：低溫性能優異，循環性能良好
缺點：純鐵無明顯價格優勢，硝酸具有強氧化性及腐蝕性，不易管控，且反應排出的一氧化氮、二氧化氮均為有毒氣體，此工藝環保壓力巨大。工藝過程復雜，不利于成本控制。
以上幾種工藝是磷酸鐵鋰生產中常用到的，可以看出幾乎每種工藝都離不開研磨設備，作為磷酸鐵鋰制備的關鍵步驟，研磨的效果直接影響產品最終性能。因此選擇合適的球磨機至關重要。以下幾種研磨設備能在磷酸鐵鋰的生產中助您一臂之力。
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（中國粉體網編輯整理/墨玉）
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