磷酸铁锂(LiFePO4)

摘要： 当前磷酸铁锂(LiFePO_(4))/石墨电池在高温下的衰减机理尚不明确,定量探究容量衰减的原因,有利于提出相应改善方案。比较高温循环前后半电池的容量和表面形貌,并进行电化学阻抗谱(EIS)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)测试,明确失效电池的容量衰减主要来自固体电解质相界面(SEI)膜增长导致的活性锂损失。SEI膜增长导致的容量损失为总容量的21.6%~35.8%,是正极-电解质相界面(CEI)膜增长导致的容量损失的3~5倍,抑制负极SEI膜生长是提高循环容量保持率的关键。正极结构变化导致的容量损失为1.2%~2.6%;负极结构稳定,不会导致容量损失。失效过程伴有正极活性物质粉化、电解液干涸、阻抗增长的现象。

摘要： 新能源汽车行业即将迎来磷酸铁锂(LiFePO_(4))锂离子电池的“退役潮”,如何处理和利用这些锂离子电池中的废旧LiFePO_(4)材料,已成为迫在眉睫的问题。对目前废旧LiFePO_(4)的回收处理方法,如火法冶金、湿法冶金、直接再生、电化学再生及其他回收技术的进展进行全面分析,对比不同回收技术的回收率和环保性,展望锂离子电池中废旧LiFePO_(4)工业回收的发展趋势,以实现LiFePO_(4)锂离子电池的可持续发展。

摘要： 为研究磷酸铁锂(LiFePO_(4))/石墨电芯在失控过程中的产气情况,采用气相色谱(GC)与介质阻挡放电等离子体检测器(BID)分析电芯产生的气体成分。气体主要来源于电解液溶剂的分解,正常充放电电芯产气以H_(2)、CO和C_(2)H_(4)为主。电芯在循环后,除产生少量氧化性气体C_(2)H_(2)外,其他气体成分和含量与循环前差异不大。循环前后的电芯经45°C高温存储、过充电、130°C/150°C热箱和短路等失控测试后,均会产生大量CO2,并伴随有机烃类和无机气体含量的变化。45°C下随存储时间延长,会产生更高含量的H_(2)与CH_(4)。对比循环前,电芯循环后在过充电时会产生更多的CH_(4)、C_(2)H_(6)和C_(3)H8;130°C热箱实验中,H_(2)含量降低,C_(2)H_(6)、CH_(4)和CO含量升高,150°C热箱趋势基本与130°C热箱一致,仅CO含量变化较小;短路实验中,C_(2)H_(6)、C_(3)H_(6)和CH_(4)含量升高。

摘要： 以方形磷酸铁锂(LiFePO4)锂离子电池为对象,研究充放电倍率、环境温度对电池性能的影响,确定电池热生成速率与荷电状态(SOC)的关系式.为寻找热安全的温度阈值,开展电池热失控实验.在适宜的温度区间(25～40°C)工作时,电池的热性能良好,内阻和热生成随着环境温度的升高而变小;电池正极极耳温度要高于负极极耳,正极极耳下方可作为实际储能系统温度监控的特征点.电池热失控过程自发热起始点温度约为86.0°C.

摘要： 将磷酸铁锂(LiFePO4)回收料煅烧除杂,再用柠檬酸溶液预处理,补加磷酸铁(FePO4)等原料,引导合成反应,恢复性能.用XRD、SEM和恒流充放电测试,对材料进行分析.将LiFePO4回收料在空气中、450°C下煅烧除杂,得到除碳料;用5 g 1.4％柠檬酸溶液松解500 g除碳料晶粒;再按m(除碳料):m(FePO4)=4:1补加磷酸铁,搅拌、研磨并干燥;在氮气保护下、770°C保温10 h,制得LiFePO4.样品在2.0～4.2 V循环,0.2 C、1.0 C首次放电比容量分别为159.86 mAh/g、150.06 mAh/g.

摘要： 用高涂覆量39.50 mg/cm^(2)及低涂覆量35.50 mg/cm^(2)两种磷酸铁锂(LiFePO_(4))电极,制备额定容量为4.0 Ah的LiFePO_(4)软包装锂离子电池,考察涂覆量对电池高低温充放电、倍率充放电、高温存储及循环性能的影响。电极涂覆量增加,导致电池内阻增大,放电电压平台降低,放电能量下降约1%~2%;电池整体性能没有特别明显的劣化,尤其是循环寿命。

摘要： 以退役的电动汽车用磷酸铁锂(LiFePO4)正极锂离子电池为研究对象,分别在0°C、25°C、40°C和50°C下测得不同充放电荷电状态(SOC)的阻抗谱数据,基于锂离子电池内部电化学过程反应机理,建立退役磷酸铁锂电池的电化学阻抗模型LR[(RW)Q],并用ZSimDemo软件进行参数辨识.此模型在不同温度和SOC下都有较高的实测数据辨识精度,误差在0.01％以内,能较好地解析电池内部的动态传质过程.分析发现:退役电池的欧姆内阻、电荷传递阻抗与SOC的变化无关;欧姆内阻在0°C时较高,约为1.46 mΩ,电荷传递阻抗和扩散阻抗都与温度近似成反比关系;在40°C和50°C时,欧姆内阻、电荷传递阻抗和扩散阻抗的差别较小;在0°C时,退役电池内部的极化作用较强,使用时应注意欠压与过压保护.

摘要： 选择起火事故大巴车上残存的20只32650型磷酸铁锂动力锂离子电池,用内阻测试仪测试内阻、电压,用充放电设备分析容量,用绝热加速量热(ARC)进行绝热热失控分析,用差示扫描量热(DSC)分析电极和电解液的热稳定性,用SEM研究负极表面和正极截面的形貌与组成,用X射线光电子能谱(XPS)研究负极表面组成和固体电解质相界面(SEI)膜厚度,用气相色谱-质谱(GC-MS)研究电解液有机溶剂组成的变化.20只电池的内阻分布于12.12～18.26 mΩ,一致性很差.内阻最高(18.26 mΩ)的电池防爆阀启动温度比内阻最低(12.12 mΩ)的约低7°C.材料分析发现,一致性差的原因是:极卷最外层负极压实密度过大造成负极中残留大量死锂;电解液存在N-甲基吡咯烷酮杂质,易造成活性物质脱落;正极活性材料中存在Fe-P化合物杂质,使得电池容量不一致;电解液纯度低,出现大量副反应产气.

摘要： 使用XRD、电感耦合等离子发射光谱(ICP-AES)和扣式电池充放电等方法,对从废旧磷酸铁锂(LiFePO4)锂离子电池中回收并修复的LiFePO4粉末的结构、成分和充放电性能进行分析.用回收的LiFePO4材料制备方形硬壳LP2770134全电池并进行测试.以0.1 C在2.0～4.2 V循环,回收的LiFePO4材料比容量相较于新鲜材料降低约15 mAh/g;回收的LiFePO4中存在的铝、铜等杂质,会导致电池自放电严重;回收LiFePO4材料制备的全电池,循环性能良好,以1 C在2.00～3.65 V循环4574次,容量保持率为80.24％.

摘要： 定量分析商品化磷酸铁锂(LiFePO4)中的磁性杂质及含量,得出主要成分是含铁化合物或铁单质.通过逆向试差手段,在实验电池制作的合浆阶段添加铁粉,考察铁粉添加量对电池性能的影响.随着铁粉添加量从0增加到50.0×10-4％,电池首次充电(0.10 C至3.65 V)比容量由157.7 mAh/g升高至174.4 mAh/g,首次循环的库仑效率由85.7％下降到76.2％,与分容24 h的电压降由5.47 mV逐渐升至43.9 mV相对应.随着铁粉添加量从0增加到10.0×10-4％,高温(55°C)搁置7 d,绝对值电压及漏电流增大,容量保持能力由98.37％下降到84.15％;常温(25°C)搁置28 d,绝对值电压也增大;对分容后的电池进行拆解,发现负极上黑点呈上升趋势,可归因于正极侧铁粉在充电过程中被氧化,游离在电解液中,穿过隔膜到达负极表面,放电时被还原并沉积在负极表面,造成失效.

摘要： 本发明公开了特别适合于磷酸铁锂制备的磷酸铁前驱体的制备方法及其制备的磷酸铁，以及磷酸铁锂的制备方法和由其制备的磷酸铁锂；磷酸铁的制备方法包括以下步骤：向含有硫酸和有机酸的水溶液中加入还原铁粉，于60‑90°C反应5‑10小时，反应完成后高磁过滤，得到硫酸亚铁水溶液；向硫酸亚铁水溶液中，滴加由过硫酸铵、磷酸铵、纳米粒子控制剂组成的混合液，于60‑80°C、pH值3以下进行沉淀，搅拌混合反应5‑8小时，反应结束后去磁过滤，压成滤饼，漂洗、喷雾烘干、制粉，得到磷酸铁产品。本发明通过对磷酸铁锂制备工艺和原料、磷酸铁的制备工艺和原料以及最初原料硫酸亚铁的成分进行改进，而使最终得到的磷酸铁锂的导电性能、振实密度和性能稳定性得到充足提高。

摘要： 本发明公开了一种磷酸铁及磷酸铁锂的制备方法以及磷酸铁、磷酸铁锂，磷酸铁的制备方法包括以下步骤：1）配制浓度为0.1～1mol/L丙烯酸铁水溶液；2）配制浓度为0.1～2mol/L可溶性磷酸盐水溶液；3）在一定条件下，按照摩尔比Fe：P＝1：1～1.05将步骤1）中所述丙烯酸铁水溶液加入到步骤2）中所述可溶性磷酸盐水溶液中，然后加入氨水，继续搅拌反应30～180min，得到丙烯酸铵和磷酸铁的混合悬浮液；4）在步骤3）得到的所述混合悬浮液中，添加自由基引发剂引发所述丙烯酸铵进行单体聚合，加热进行聚合反应，然后冷却，过滤、干燥后即制得磷酸铁。本发明的制备方法，制得的磷酸铁粒径小且均匀，进而可制备粒径小且均匀的磷酸铁锂，且制备过程无废水排放，对环境无污染。

摘要： 本发明公开了一种高振实密度的LiFePO4材料的制备方法。本发明提供了一种高温合成分解物极少的制备LiFePO4的原始原料配方体系，采用Li3PO4、含杂FePO4*xH2O为主要原料，LiOH作为综合调配剂。该配方体系在干燥及升温合成烧结过程中除水蒸汽外基本无其它裂解挥发产物，生产过程十分环保，裂解挥发无少对于提高材料的紧密度有良好的作用。本发明还提供了一种旋转蒸发复合造粒技术，使预烧结料湿浆料一次干燥成型，制备成颗粒状并增强了预烧结料的各组分的结合紧密度，并提高了烧结后材料的振实密度。本发明的制备方法烧结过程一步完成，极大减少生产过程中的能耗，提高了材料振实密度，降低了生产成本。

摘要： 本发明公开了特别适合于磷酸铁锂制备的磷酸铁前驱体的制备方法及其制备的磷酸铁，以及磷酸铁锂的制备方法和由其制备的磷酸铁锂；磷酸铁的制备方法包括以下步骤：向含有硫酸和有机酸的水溶液中加入还原铁粉，于60‑90°C反应5‑10小时，反应完成后高磁过滤，得到硫酸亚铁水溶液；向硫酸亚铁水溶液中，滴加由过硫酸铵、磷酸铵、纳米粒子控制剂组成的混合液，于60‑80°C、pH值3以下进行沉淀，搅拌混合反应5‑8小时，反应结束后去磁过滤，压成滤饼，漂洗、喷雾烘干、制粉，得到磷酸铁产品。本发明通过对磷酸铁锂制备工艺和原料、磷酸铁的制备工艺和原料以及最初原料硫酸亚铁的成分进行改进，而使最终得到的磷酸铁锂的导电性能、振实密度和性能稳定性得到充足提高。

摘要： 本发明公开了一种磷酸铁和磷酸铁锂的制备方法及磷酸铁、磷酸铁锂材料，属于无机材料技术领域。所述磷酸铁的制备方法包括：分别配制铁盐溶液和磷酸(盐)溶液；其中，铁盐溶液和磷酸(盐)溶液的浓度小于5mol/L；将所述铁盐溶液与磷酸(盐)溶液混合，搅拌形成混合溶液；其中，磷酸(盐)与铁盐的摩尔比不小于1:1；将所述混合溶液于70～90°C保温反应得到反应产物，将反应产物中的沉淀物分离并洗涤、干燥，得到单斜晶系、均匀纳米圆盘状磷酸铁。使用该方法制备的磷酸铁合成出的锂离子电池正极材料磷酸铁锂有很好的高功率性能和低温性能，利于电池的快充电和低温充放电。本发明制备方法简单，产品形貌易于调控，适于大规模化工业生产。

摘要： 本发明公开了一种磷酸铁及磷酸铁锂的制备方法以及磷酸铁、磷酸铁锂，磷酸铁的制备方法包括以下步骤：1）配制浓度为0.1～1mol/L丙烯酸铁水溶液；2）配制浓度为0.1～2mol/L可溶性磷酸盐水溶液；3）在一定条件下，按照摩尔比Fe：P＝1：1～1.05将步骤1）中所述丙烯酸铁水溶液加入到步骤2）中所述可溶性磷酸盐水溶液中，然后加入氨水，继续搅拌反应30～180min，得到丙烯酸铵和磷酸铁的混合悬浮液；4）在步骤3）得到的所述混合悬浮液中，添加自由基引发剂引发所述丙烯酸铵进行单体聚合，加热进行聚合反应，然后冷却，过滤、干燥后即制得磷酸铁。本发明的制备方法，制得的磷酸铁粒径小且均匀，进而可制备粒径小且均匀的磷酸铁锂，且制备过程无废水排放，对环境无污染。

摘要： 本发明涉及橄榄石型结构的磷酸铁锂颗粒粉末的制造方法，第一工序，使用铁氧化物或水合氧化物作为铁原料，将该铁氧化物或水合氧化物与锂原料和磷原料一起混合，其中，该铁氧化物或水合氧化物含有相对于Fe分别为0.1～2mol％的元素Na、Mg、Al、Si、Cr、Mn、Ni中的至少1种，且含有相对于Fe为5～10mol％的元素C，Fe

摘要： 本发明公开了一种高振实密度的LiFePO4材料的制备方法。本发明提供了一种高温合成分解物极少的制备LiFePO4的原始原料配方体系，采用Li3PO4、含杂FePO4*xH2O为主要原料，LiOH作为综合调配剂。该配方体系在干燥及升温合成烧结过程中除水蒸汽外基本无其它裂解挥发产物，生产过程十分环保，裂解挥发无少对于提高材料的紧密度有良好的作用。本发明还提供了一种旋转蒸发复合造粒技术，使预烧结料湿浆料一次干燥成型，制备成颗粒状并增强了预烧结料的各组分的结合紧密度，并提高了烧结后材料的振实密度。本发明的制备方法烧结过程一步完成，极大减少生产过程中的能耗，提高了材料振实密度，降低了生产成本。

摘要： 本发明涉及锂离子电池材料制备技术领域，公开了一种磷酸铁锂材料及以混合铁源和混合锂源为原料制备磷酸铁锂材料的方法。该方法包括以下步骤：(1)以磷酸铁和氧化铁为铁源、碳酸锂和磷酸锂为锂源，将铁源和锂源加入分散剂中，并向分散剂中加入碳源和添加剂，球磨后得到浆料；(2)将步骤(1)中得到的浆料进行喷雾干燥，得到磷酸铁锂前驱体；(3)将步骤(2)中得到的磷酸铁锂前驱体在惰性气氛下烧结，破碎后得到磷酸铁锂材料。本发明所述的方法以磷酸铁与氧化铁为混合铁源，碳酸锂与磷酸锂为混合锂源，通过高温煅烧实现碳包覆以及阳离子掺杂，制得的磷酸铁锂材料表现出了较高的首次充放电比容量以及较好的倍率充放电性能。

摘要： 本发明提供了一种从废旧磷酸铁锂电池回收磷酸铁锂的方法及其应用、磷酸铁锂，涉及废旧锂离子电池回收利用的技术领域，包括在保护性气氛下，将废旧磷酸铁锂在微波功率500～2000W、温度300～800°C下煅烧3～18h，得到重结晶的磷酸铁锂，其中，废旧磷酸铁锂包括磷酸铁锂电池中的磷酸铁锂。本发明的回收及再生磷酸铁锂的方法，其工艺简单且易于操作，解决了废旧磷酸铁锂电池中磷酸铁锂回收的技术及经济效益问题，实现了磷酸铁锂的再生，达到了废旧的磷酸铁锂电池的资源综合利用和有利于环境保护的技术效果。