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谈谈锂电池正极材料磷酸铁的脱水问题

时间:2022-06-19 00:22
本文摘要:水解是锂离子电池材料永恒的话题,无论是在于是以、负极材料生产,还是在电极生产过程中都要面临水解的问题。FePO4材料既是LiFePO4材料的前驱体,又可以分开作为负极材料用于,因此FePO4材料的水解问题是我们无法规避的难题。 一般来讲磷酸铁的水解过程主要分成两个部分:第一个部分很非常简单,主要是为了脱下材料中的一些权利水,这些水十分更容易脱除,温度也较低。

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水解是锂离子电池材料永恒的话题,无论是在于是以、负极材料生产,还是在电极生产过程中都要面临水解的问题。FePO4材料既是LiFePO4材料的前驱体,又可以分开作为负极材料用于,因此FePO4材料的水解问题是我们无法规避的难题。  一般来讲磷酸铁的水解过程主要分成两个部分:第一个部分很非常简单,主要是为了脱下材料中的一些权利水,这些水十分更容易脱除,温度也较低。  第二个部分就较为艰难了,这个部分要脱下材料中结晶水,这些水分子与磷酸铁材料以化学键的方式融合在一起,必须较高的活化能也就是较高的温度,才能将这部分水几乎脱除,但是对于这一过程的反应动力学的研究并不是很多。

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  磷酸铁的制取一般使用硫酸铁或者其他可溶性铁盐为铁源,以磷酸或者磷酸盐为磷源,以NaOH为PH调节剂,使用共沉淀的方法制得。  实际生产中一般掌控PH在1.6-2.0之间,PH过低时则有可能两县Fe(OH)3杂质,而PH值过较低则不会造成Fe3+溶解不几乎。

溶解经过过滤器和洗净后则必须展开高温工件,这个过程主要是有两个目的,首先是脱掉FePO42H20材料中的水分,其次是为了使FePO4材料晶体充份发育,以确保材料有原始的晶型。  热重实验找到,在50-223℃范围内,FePO42H20材料经常出现了20.23%的减压,这主要是FePO42H20材料中的两个结晶水被脱除,而后随着温度的增高,FePO4材料并没之后经常出现减压,因此水解过程主要是在此过程中已完成的。  而在736℃经常出现了一个放热反应峰,而并没经常出现质量损失,这指出在该温度下,FePO4材料再次发生了晶型的改变,先前的XRD散射分析也找到,在700℃下制备的FePO4材料散射峰较宽,部分特征峰没经常出现,解释该温度下制备的FePO4材料晶型发育过于原始,结晶度较好。

  将温度提升到800℃时,所有的特征峰皆经常出现,但是特征峰的强度仍然较低,较宽,指出在该温度下,晶体发育仍然不几乎,当把提纯温度提升到900℃时可以注意到,此时不仅经常出现了所有的特征峰,六方晶系的一个特征峰(206)/(302)也早已几乎分离了,指出FePO4材料晶型发育完好无损。  在900℃下,制取的FePO4材料归属于六方晶系,晶胞参数为a=0.50330nm,b=0.50330nm,c=1.。


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