根据材料体系,正极材料可分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等。其中,磷酸铁锂是一种由锂源、铁源、磷源和碳源为主要原料,经原料混合、干燥、烧结和粉碎等工序制作而成的橄榄石结构正极材料。
磷酸铁锂
影响磷酸铁锂正极材料性能的重要因素
粒径
磷酸铁锂晶体的粒度分布对正极材料的倍率性能产生较大影响。同等条件下,粒度分布越小,锂离子传输路径越短,锂电池倍率性能更好,即锂电池充放电速度更快。
比容量
磷酸铁锂的比容量对磷酸铁锂电池质量能量密度产生较大影响。同等条件下,比容量越高,锂电池的质量能量密度越高,即与同等质量电池相比,电池容量更大。
压实密度
磷酸铁锂的压实密度对磷酸铁锂电池体积能量密度产生较大影响。同等条件下,压实密度越高,锂电池的体积能量密度越高,即与同等体积尺寸电池相比,电池容量更大。
比表面积
磷酸铁锂的比表面积对倍率性能、低温性能产生较大影响。同等条件下,比表面积越大,正极材料与电解液的反应面积越大,导电性更好,因而倍率特性更好,即锂电池充放电速度更快。
杂质含量
磷酸铁锂的杂质含量对磷酸铁锂电池电化学性能、安全性产生影响。杂质含量元素包括钙、纳、铜、铬、锌等元素。杂质含量过高将导致锂电池自放电率增加,电池寿命缩短。过多的杂质造成电池内部隔膜受损几率上升,电池安全性降低。
根据不同制备方法,磷酸铁锂的制备流程有所差异,对应设备也有所区别。以目前多数企业采用的固相法-碳热还原法和行业头部企业德方纳米采用的液相法-自蒸发液相合成法为例,两种制备方法制备流程和设备有所差异。相比而言,碳热还原法制备流程较长,但设备更加常规,且制备条件更加可控。自热蒸发液相合成法制备流程较短,但反应釜等设备在制备过程中的控制条件更严苛,且该设备一次性产出物较少,因此设备需求量大,设备投资更大。
超微粉气流粉碎机核心原理是基于"粉碎-分级一体化"机制——通过圆柱形腔体内壁的高速流体射流激发气固悬浮液旋转,利用离心力场实现颗粒分离。
可更换的粉碎腔内衬
磷酸铁锂的杂质含量过高将导致锂电池自放电率增加,电池寿命缩短。通过更换陶瓷内衬的粉碎腔,可以从源头上避免杂质的引入,保证磷酸铁锂物质的纯度。