[01229079]高性能动力型锂离子电池正极材料LiFePO4的研究及应用

近年来国际上普遍认为LiFePO4是高能动力电池的最佳新型正极材料。但由于LiFePO4存在着固有电子电导率和锂离子扩散系数低、低温性能差和振实密度小等缺点,严重影响了磷酸铁锂的广泛应用。本项目采用自主生产的磷酸铁为原料,通过碳热还原过程生产磷酸铁锂。本项目从源头出发,通过液相法对原料磷酸铁成分、结构、形貌进行精确调控,实现对目标产物磷酸铁锂的成分、结构、形貌的精确调控,将磷酸铁锂制备的大部分技术含量转移至磷酸铁,从而达到磷酸铁锂颗粒形貌的控制、振实密度的提高及电化学性能的改善。同时通过控制磷酸铁锂喷雾干燥的工艺参数,辅以温和的升温工艺,降低有机碳源及碳酸锂的分解速度,避免快速生成大量的气体引起基体材料孔隙率上升,达到提高正极材料振实密度的目的。另外,在混料过程中,采用了上部搅拌区和下部研磨区结合的混料装置,提高了前驱体混合的均匀性,避免了由于混料不均造成的杂相生成,提高了磷酸铁锂正极材料的纯度及综合性能。 在项目的研发期间,在国内外知名刊物上发表学术论文10篇,其中被SCI收录9篇。申报国家发明专利2项（授权1项）,国家实用新型专利8项。产品经四川大学分析测试中心和四川长虹电源有限责任公司等第三方检测机构分析测试及用户单位使用,产品技术参数及性能符合国家各项标准,部分参数指标超过市场同类产品,达到国内领先水平。 本项目磷酸铁锂正极材料已被本土锂离子电池企业四川长虹电源有限责任公司使用,实现了产品与用户的零距离对接,为产品的快速市场化提供了强有力的保障。同时还与贵州省铜仁华迪斯新能源有限公司、浙江华魂电池有限公司等省外锂电、材料厂家达成购销合作。该项目技术的应用,将进一步扩大绵阳天明新能源科技有限公司磷酸铁锂正极材料的产能,在一定程度上,也将带动地方上的劳动力就业。同时,将培养更多的锂电行业的专门技术人才,为当地的锂电及锂电材料行业的发展起到有力的推动作用。