【海贝企业文库】-磷酸铁锂的生产工艺与技术路线浅析 
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战略研究组：01
磷酸铁锂的生产工艺与技术路线浅析
转载：上海企科环境科技 2023-09-12 00:04 发表于陕西
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 LiMn2O4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 ；
上世纪末科学家发现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。
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☆海贝企业文库☆ 编辑部
一、磷酸铁锂的结构和性能：
1.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 Pmnb 型，晶型结构如图 1.1 所示。
图1.1 磷酸铁锂的空间结构图
2
2.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(3.6g/cm3);在此结构中，Fe2+/Fe3+相对金属锂的电
压为 3.4V，材料的理论比容量为 170mA·h/g;在材料中形成
较强的 P-O-M 共价键，极大地稳定了材料的晶体结构从而导
致材料具有很高热稳定性。
3.Wang 等对 LiFePO4 的电化学性能做了详细的分析，
图1.3 是LiFePO4 的循环载荷伏安图，在 C-V 图中形成两个
峰，在阳极扫描时 Li+从LixFePO4 结构中脱出，在 3.52V
形成氧化峰；当在4.0～3.0 扫描时 Li+嵌入到 LixFePO4 结
构中，相应的在 3.32V 形成还原峰；C-V 曲线中氧化还原峰
表明在LiFePO4 电极上发生着可逆锂离子嵌脱反应。
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摘要：
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https://www.haibeiwenku.com/战略研究组：01磷酸铁锂的生产工艺与技术路线浅析转载：上海企科环境科技2023-09-1200:04发表于陕西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LiMn2O4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...
作者：王德华（贵阳海贝智库）
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