高性能納米磷酸鐵鋰綠色大規模制備工藝實現突破
2018年12月03日 10:28 4034次瀏覽 來源： 中國有色網 分類： 鋰 作者： 沈春蕾 劉言
近日，中國科學院金屬研究所研究員王曉輝課題組與南京航空航天大學教授朱孔軍合作，采用微波水熱合成法在純水的合成環境中高效制備出納米磷酸鐵鋰（LiFePO4），其具有優異的電化學性能。相關結果近日發表在《綠色化學》上。
科研人員在深入理解LiFePO4形核生長機制的基礎上，通過減小形核窗口時間來增大形核速率，制備出迄今為止產率最高（1.3 mol/L）的LiFePO4。在3C倍率下充/放電循環1000次后，仍能保持初始容量的88%，可滿足大規模儲能需求。同時，科研人員利用沉淀劑將濾液中最有價值的LiOH回收再利用，鋰源的有效利用率超過了90%，大幅度降低了生產成本。
鋰離子電池作為電池技術發展的首選，正極材料是決定電池性能的關鍵部件之一。LiFePO4作為正極性材料具有顯著的競爭優勢，2017年LiFePO4電池實現裝機16.33吉瓦/時，占比48.68%，位居各類鋰電池首位。此前報道的制備納米LiFePO4多采用溶劑熱法，產物具有良好的電化學性能，但該法的產率低、成本過高，無法實現規模化生產。與溶劑熱法相比，水熱法制備LiFePO4成本較低，但是產物電化學性能差。而且，兩種制備方法鋰源的有效利用均不超過三分之一。
王曉輝表示，此次金屬研究所率先實現高性能納米LiFePO4在純水的合成環境中的綠色高效合成，將有力推動其規模化生產。
責任編輯：李峒峒
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