炒股太难？不知道如何入手？美盛财富通带你从零经验变为炒股大神，今天为各位分享《铁锂材料》，是否对你有帮助呢？
一、优点：
1、安全性能的改善：磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固，难以分解，即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质，因此拥有良好的安全性。
2、寿命的改善：磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最高也就500次，而磷酸铁锂动力电池，循环寿命达到2000次以上，标准充电(5小时率)使用，可达到2000次。
二、缺点：
1、磷酸铁锂电池正极的振实密度小，密度一般在0.8到1.3左右。体积大。
2、在磷酸铁锂制备时的烧结过程中，氧化铁在高温还原性气氛下存在被还原成单质铁的可能性。单质铁会引起电池的微短路。
磷酸铁锂电池原理及构造：
1、商品化的磷酸铁锂电池一般由以下部分构成：正极材料（磷酸铁锂）、负极材料（石墨）、同时还有作为正极负集流体的铝箔（正）、铜箔（负），正负极极耳（即从集流体引出）。
2、还有隔膜、电解液、铝塑膜，电池保护板。采用的是卷绕式，制成18650型电池。
3、原理就是当放电的时候，Li离子从负极迁移到正极；而充电时，Li离子从正极迁移到负极，是一个摇椅式电池。
【太平洋汽车网】特斯拉的磷酸铁锂材料是刀片电池，磷酸铁锂的安全性最强，但是在能量密度和比容量上比三元材料低很多，刀片电池的制作工艺很精细。
磷酸铁锂的安全性最强，但是在能量密度和比容量上比三元材料低很多，刀片电池的制作工艺很精细，就是次品率会比较高一点，现在就看是磷酸铁锂先解决比容量的问题还是三元材料先解决安全性的问题了。
目前国内硫酸钴产能约有22万吨，市场主要产能占比集中在浙江（23%）、湖南（11.6%）、江西（20%）、广东（11.6%）四个地区，受近期疫情影响较大。具体影响体现在：原料和辅料（氯碱、酸等）近期虽持续到达港口，但通关速度缓慢。而且物流运输遇到问题，因此钴冶炼企业遇到原料供应问题。非洲进口运输+报关需3个月，影响周期较长。
行业整体开工率低，精炼钴产量有限，下游厂商正在消耗库存。后续由于供给端复工，下游补库存的需要使得钴价仍然有继续上行的动力。
（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）
这几年自称锂电行业从业者，但作为工程管理者，关注点很少落在基础原理上。
如锂电工程要求避免引入“铜铁锌”，几乎是行业内众所周知的原则，但金属杂质的影响机理是怎样，铜铁锌到底哪一个危害更大，很多人一时答不上。
我想用几篇文章，将我遇到的疑问解答一番，说不定偶有几点能解工程同行的惑。
此为第一篇。
现在我正在一家大型的磷酸铁锂正极材料厂施工，就从磷酸铁锂说起吧。
三元锂电池和磷酸铁锂电池，是目前电动汽车最常用的两种锂离子动力电池，占所有装机量的95%以上。前者能量密度高，续航能力强；后者安全性好，成本低。
磷酸铁锂（LiFePO4）的准确化学名称应是磷酸亚铁锂，因为铁的化合价一般是+2价和+3价。+2价是亚铁离子，+3价是铁离子。LiFePO4里的铁显+2价，所以应念磷酸亚铁锂，一般称磷酸铁锂。
下次如果你想装一下，可以这样开场“我们这条磷酸亚铁锂生产线......”
最近几年的趋势是三元电池市场份额一路攀升，磷酸铁锂则相应下滑，不过短短数月，行业变天，舆论大呼，三元锂电或被判死刑？
我梳理了下几个关键节点，看看都有哪些重量级的公司或机构在给磷酸铁锂抬轿子。
特斯拉： 2月19日，特斯拉宣布自主研发不含钴的电池，以大家对特斯拉的超高期待，不免都激动的猜测，到底是什么黑科技，结果人家说的就是磷酸铁锂。据悉，23万起售的磷酸铁锂版本的Model 3年内上市，你要不要来一辆。 磷酸铁锂行情就此引燃。
比亚迪： 3月29日，比亚迪发布“刀片电池”，本质依然还是磷酸铁锂，只是用CTP（Cell to PACK，是电芯直接集成为电池包，从而省去了中间模组环节）的思路提高了成组效率，变相提升了成组后的能量密度。这件事的意义可比为全世界人民缝口罩来得大， 之前还没有谁这么讨巧的一揽子解决电动车的续航、成本、安全性问题。
工信部： 5月12日，工业信息化部发布了三项强制性国家标准，每个都强制规定电动车的电池热失控后，5分钟内不能起火、不能爆炸，为乘员预留安全逃生时间。2021年1月1日起开始实施。 磷酸铁锂高呼：皇上英明，三元电池只能委屈巴巴：臣妾做不到啊。
太阳能能量密度低，晒在身上顶多出汗，核能的能量密度高，一小块爆炸就天崩地裂，这种能量密度的对比，我们有生活经验，感觉得到。
但磷酸铁锂凭什么比三元材料能量密度低呢，如果还是凭生活经验， 我们难免会这么觉得，上帝是公平的，磷酸铁锂更便宜，一分钱一分货吧。
有一种说法是，磷酸铁锂的晶体结构是稳定的橄榄石结构，但是成也结构败也结构，这也会让充放电过程中锂离子不好移动（可以理解为房间里塞满了奇形怪状的石头，锂离子在里面进出碍手碍脚），最直观的表现就是，电池容量低。但这种定性的判断还是不能让我满意。
我试着从质量能量密度的公式入手，推导下看看谁起决定作用。
能量密度 是指单位质量或单位体积的电池所给出的能量，也称为比能量。
这里我们用单位质量的能量密度，即质量能量密度的计算公式。
其中，电池平均工作电压，两者差不太多，磷酸铁锂是3.4V，三元是3.6V，简单起见，假设相同。 质量能量密度与质量比容量近似成正比。
理论质量比容量 ，是假定单位质量的材料中锂离子全部参与电化学反应所能够提供的容量。
其中，电极反应时的得失电子数，两者为1。于是理论质量比容量与材料的摩尔质量成反比。 近似的，质量能量密度与材料的摩尔质量成反比。
摩尔质量指1mol微粒的质量，在数值上等于该物质的相对分子质量。对一种确定了分子式的物质，摩尔质量是个定值。
磷酸铁锂的摩尔质量是157.76g/mol，计算出理论质量比容量是170mA.h/g。三元材料的摩尔质量根据镍钴锰三种元素的比例不同稍有不同，如NCM(1:1:1)(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)摩尔质量为96.461g/mol，计算出理论质量比容量是278mA.h/g。
材料的分子式确定了能量密度的理论上限。磷酸铁锂的摩尔质量大于三元材料这一无法改变的化学特性，决定了磷酸铁锂的能量密度永远不能超过三元材料。
刀片结构说到底是一种结构创新，是前文提到的CTP（Cell to PACK）技术的一种。
这里再详细解释下，一般电动汽车上搭载的电池包，由电芯（Cell）组装成为模组（Module），再把模组安装电池包（Pack）里，形成了“电芯-模组-电池包”的三级装配模式。而CTP是电芯直接集成为电池包，从而省去了中间模组环节。
有行业专家用一个形象的比喻进行了解释： 把皮鞋放进鞋盒，鞋盒放入鞋柜，皮鞋就相当于电池，鞋盒是模组，鞋柜则是电池包。鞋盒存在的目的是为了让鞋柜中的鞋可以井然有序地存放。无模组技术（如刀片结构）就是把“鞋盒”拿掉，依然让“鞋子”整齐地排列在“鞋柜”中。
于是我们自然会提出一个问题，刀片结构可以用到其他电池材料上吗？
答案是肯定的。刀片电池的结构创新不仅对铁锂材料适用，扩展到其他材料上也同样有效，因此理论上也可以有三元刀片。只是因为本身三元锂材料的安全性就比不上磷酸铁锂材料，尤其是大电芯无模组下的能量起伏会比现在的小电芯要更大，一旦失效会产生更为严重的后果。
只要能系统的解决安全性问题，三元刀片和其他类型材料的刀片也有广阔的应用空间，可以让老司机们有更大的选择空间，比如1000公里续航的SUV。
我觉得不会。
就像前几年，三元只是势头盛，但从没有机会将铁锂逼上绝路。这次反过来也会是一样。
首先，大家各有各的应用场景，再不济，3C数码和电动工具还是首选三元材料的。
其次，技术是个动态进步的过程。解决安全性问题大家都没停下脚步。
说到底，两者是东边不亮西边亮，还远没到东风压倒西风的局面。对于企业来说，两条腿走路比一条腿走路强。
朱科
2020年6月2日
材料合成： 锂源：碳酸锂（Li2CO3）氢氧化锂（LiOH） 铁源：草酸亚铁（FeC2O4·2H2O）、醋酸亚铁〔Fe（CH3COO）2〕、磷酸铁〔FePO4·2H2O〕 铁粉（4微米）、氧化铁（Fe2O3） 磷酸根：磷酸氢铵〔（NH4）2HPO4〕、磷酸二氢铵*〔NH4H2PO4〕、磷酸铵〔（NH4）3PO4〕、 碳源：葡萄糖*、蔗糖、碳石墨、Super P、酚醛树脂、碳黑 混合原料：磷酸二氢锂（LiH2PO4）、磷酸亚铁（FeHPO4） 磷酸铁锂材料生产技术 1.技术特点 本技术路线使用磷酸铁和碳酸锂作为主要原材料，采用独特的一步反应法制备导电性能优异的磷酸铁锂，主要先进性和创新性有： （1） 避开了其它合成方法中使用磷酸二氢铵为原料，产生大量氨气污染环境的问题。 （2）采用特殊的混料方法，使添加剂与锂源、铁源、磷源达到充分混合，而且无须干燥，直接进行煅烧。添加剂在后续的反应中即可以起到还原的作用，也能形成对磷酸铁锂颗粒的包覆作用，可以大大提高正极材料的导电性能。 （3）本工艺采用干法混料，不用乙醇，不用干燥，减少工艺步骤、减少设备投资，降低成本，而且增加了生产过程中的安全性。 （4） 采用的工艺路线容易控制，工艺稳定性好，成本低廉，所用原材料和设备均来自国产，大大降低了产业化成本。容易实现大批量生产。 （5）本项目前采用全新工艺研制的磷酸铁锂材料克容量已达到或超过进口产品。 2.技术的成熟性和可靠性 按本技术在中试生产线上生产的磷酸铁锂材料已经国内多家电池厂家测试，产品性能已能满足要求，采用磷酸铁锂材料生产的锂离子电池已能被市场认可，因而该技术是成熟的。 3.工艺与原材料的适应性及其经济合理性 该工艺特别考虑了原材料的适应性，可以使用的原料来源多样，尤其是实现了原料的国产化，所有原料均可在国内采购，且不是由单一供应商提供，保证了原料的供应及价格的合理。 4.连续化、自动化情况 工艺过程以半自动机械为主，主要的烧结工艺采用连续式生产，即考虑了机械的工作效率，也兼顾到人力资源的丰富，同时也降低了设备的维护费用。
正极材料：磷酸铁锂，PVDF，导电炭黑，NMP（溶剂）。负极材料：一般石墨，PVDF，导电炭黑，NMP（溶剂）。当然粘结剂也有用水系的。磷酸铁锂电池，是一种使用磷酸铁锂（LiFePO4）作为正极材料，碳作为负极材料的锂离子电池，单体额定电压为3.2V，充电截止电压为3.6V~3.65V。
特点
在LiFePO4的晶体结构中，氧原子呈六方紧密堆积排列。PO43-四面体和FeO6八面体构成晶体的空间骨架，Li和Fe占据八面体空隙，而P占据四面体空隙，其中Fe占据八面体的共角位置，Li占据八面体的共边位置。
FeO6八面体在晶体的bc面上相互连接，b轴方向上的LiO6八面体结构相互连接成链状结构。1个FeO6八面体与2个LiO6八面体和1个PO43-四面体共棱。
新颖性及特点
磷酸铁锂是一种新型锂离子电池电极材料。目前全球已经有很多厂家开始了工业化生产，国外美国Valence（威能）公司和A123（高博），国内天津斯特兰，北大先行等。其特点是放电容量大，价格低廉，无毒性，不造成环境污染。世界各国正竞相实现产业化生产。
但是其振实密度低，影响电容量。
目前主要的生产方法为活法，产品指标不稳定。
锂离子电池的性能主要取决于正负极材料，磷酸铁锂作为锂电池正极材料是近几年才出现的事，国内开发出大容量磷酸铁锂电池是2005年7月。其安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的，这些也正是动力电池最重要的技术指标。1C充放循环寿命达2000次。单节电池过充电压30V不燃烧，穿刺不爆炸。磷酸铁锂正极材料做出大容量锂离子电池更易串联使用。以满足电动车频繁充放电的需要。具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜，寿命长等优点，是新一代锂离子电池的理想正极材料。
不适宜大电流的充放电，在应用方面受阻。解决方法：在电极表面包覆导电材料、掺杂进行电极改性。)
自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A为碱金属，M为CoFe两者之组合:LiFeCOPO4)的橄榄石结构的锂电池正极材料之后, 1997年美国德克萨斯州立大学John. B. Goodenough等研究群，也接着报导了LiFePO4的可逆性地迁入脱出锂的特性，美国与日本不约而同地发表橄榄石结构(LiMPO4), 使得该材料受到了极大的重视，并引起广泛的研究和迅速的发展。与传统的锂离子二次电池正极材料，尖晶石结构的LiMn2O4和层状结构的LiCoO2相比，LiMPO4 的原物料来源更广泛、价格更低廉且无环境污染。
今天的内容先介绍到这里了，阅读《铁锂材料》完毕之后，如果喜欢的话可以收藏起来哦，想要学习更多的理财知识，敬请关注一品玉知识网。
评论
游客
回复哥回复的不是帖子，是寂寞！http://p0p62.shruiduo.com/20240712/5.html