个人资料整理仅限学习使用
磷酸铁锂的生产工艺与技术路线选择
锂离子电池作为一种高性能的二次绿色电池，具有高电压、高能量密度包括体积能量、质量比能量、低的自放电率、宽的使用温度范围、长的循环寿命、环保、无记忆效应以及可以大电流充放电等优点。锂离子电池性能的改善，很大程度上决定于电极材料性能的改善，尤其是正极材料。目前研究最广泛的正极材料有LiCoO2、LiNiO2以及LiM
2O4等，但由于钴有毒且资源有限，镍酸锂制备困难，锰酸锂的循环性能和高温性能差等因素，制约了它们的应用和发展。因此，开发新型高能廉价的正极材料对锂离子电池的发展至关重要。
1997年，Padhi等报道了具有橄榄石结构的磷酸铁锂LiFePO4能够可逆地嵌脱锂，且具有比容量高、循环性能好、电化学性能稳定、价格低廉等特点，是首选的新一代绿色正极材料，特别是作为动力锂离子电池材料。磷酸铁锂的发现引起了国内外电化学界不少研究人员的关注，近几年，随着锂电池的越来越广的应用，对LiFePO4的研究越来越多。
21磷酸铁锂的结构和性能
磷酸铁锂LiFePO4具有橄榄石结构，为稍微扭曲的六方密堆积，其空间群是Pm
b型，晶型结构如图21所示。
图21磷酸铁锂的空间结构图
LiFePO4由FeO6八面体和PO4四面体构成空间骨架，P占据四面体位置，而Fe和Li则填充在八面体空隙中，其中Fe占据共角的八面体位置，Li则占据共边的八面体位置。晶格一个FeO6八面体与两个FeO6八面体和一个PO4四面体共边，而PO4四面体则与一个FeO6八面体和两个LiO6八面体共边。由于近乎六方堆积的氧原子的紧密排列，使得锂离子只能在二维平面上进行脱嵌，也因此具有了相对较高的理论密度36gcm3。在此结构中，Fe2Fe3相对金属锂的电压为34V，材料的理论比容量为170mAhg。在材料中形成较强的POM共价键，极大地稳定了材料的晶体结构，从而导致材料具有很高的热稳定性。
f个人资料整理仅限学习使用
Wa
g等对LiFePO4的电化学性能做了详细的分析，图22是LiFePO4的循环载荷伏安图，在CV图中形成两个峰，在阳极扫描时Li从LixFePO4结构中脱出，在352V形成氧化峰；当在40～30扫描时Li嵌入到LixFePO4结构中，相应的在332V形成还原峰；CV曲线中的氧化还原峰表明在LiFePO4电极上发生着可逆的锂离子嵌脱反应。
图22磷酸铁锂的循环载荷伏安图
22磷酸铁锂的制备方法及研究
LiFePO4正极材料的性能在一定程度上取决于材料的形态、颗粒的尺寸以及原子排列，因此制备方法尤为重要。目前主要有固相法和液相法，其中固相r