磷酸鐵鋰前驅(qū)體的制備方法
磷酸鐵鋰前驅(qū)體的制作工藝主要有以下幾種:
共沉淀法
將可溶性的鋰源、鐵源、磷源按一定化學(xué)計(jì)量比混合溶解于水溶液中,通過精確控制溶液的pH值,
使溶液中的離子發(fā)生共沉淀反應(yīng),生成磷酸鐵鋰的前驅(qū)體沉淀。然后將得到的前驅(qū)體沉淀進(jìn)行過濾
洗滌,去除雜質(zhì)離子,再在適當(dāng)溫度下進(jìn)行干燥處理,得到干燥的前驅(qū)體粉末。該方法能保證產(chǎn)物的
純度以及對形貌和粒度的一定可控性,但對工藝參數(shù)控制要求較高。
水熱法
把硫酸亞鐵、氫氧化鋰和磷酸溶于水或其他溶劑中,加入到高壓反應(yīng)釜中,通過水熱過程進(jìn)行反應(yīng)合成
磷酸鐵鋰前驅(qū)體。該方法可在液相中制備超微細(xì)顆粒,原料能實(shí)現(xiàn)分子級混合,所得產(chǎn)物粒徑小、均勻
性好,且操作簡便,批量穩(wěn)定性好,合成的磷酸鐵鋰電化學(xué)性能優(yōu)良,但對反應(yīng)釜性能要求較高,批產(chǎn)量較低,
難實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn),綜合成本偏高。
溶膠 - 凝膠法
將粉末狀的鋰源、鐵源、磷源等原材料經(jīng)溶解、縮聚、水解后形成凝膠態(tài)的物質(zhì),再經(jīng)過后續(xù)處理得到磷酸鐵鋰前驅(qū)體。
該方法可使原料在分子水平上混合均勻,能制備出純度高、粒徑小且分布均勻的前驅(qū)體,但工藝過程較為復(fù)雜,成本較高,
且凝膠的干燥和煅燒過程需要嚴(yán)格控制,以避免團(tuán)聚和雜質(zhì)的引入。
自熱蒸發(fā)法
在常溫常壓下,把鋰源、鐵源、磷源和葡萄糖等混合后自熱蒸發(fā),水分快速蒸發(fā)后自動停止反應(yīng),得到納米磷酸鐵鋰的前驅(qū)體。
該方法低溫性能優(yōu)異,循環(huán)性能良好,能耗低、批次穩(wěn)定性好,但產(chǎn)物的形貌和粒度控制相對較難,可能需要進(jìn)一步優(yōu)化工藝條件來提高產(chǎn)品的一致性。