2011
年第
42
卷第
10
期
《
浙 江 化 工 》
0
前言
自
1996
年日本的
NTT
首次披露
AyMPO
4
(A
为
碱金属，
M
为
Co
和
Fe
两者之间的组合：
LiFeCoPO
4
)
具有橄榄石结构的锂电池正极材料之后，
1997
年，
A.
K.Padhi
[1]
等又研究得到了具有规则橄榄石型结构的
磷酸铁锂（
LiFePO
4
），
其理论比容量高达
(170 mA
·
h/
g),
能产生
3.5 V
（
vs. Li/Li
+
）
左右 的 电 压 平 台 ，在
100％DOD
条件下，可以充放电达
2000
次以上，可逆
性极佳，具有 优良的充放 电循环性能 ，同时与传统
的尖晶石结构的
LiMnPO
4
和层状结构的
LiCoO
2
相
比 ，具 有 原 料 来 源 广 泛 、成 本 低 、无 环 境 污 染 等 优
点， 因此
LiFePO
4
被认为是非常理想的锂离子正极
材料。
目前
,
国际上在磷酸铁锂制造方面领先的企业
主 要 有
3
家 ， 分 别 是 美 国 的
A123
、
加 拿 大 的
Phostech
以及美国的
Valence,
掌握着较为成熟的量
产技术。目前，国内处于混合动力汽车产业化初期，
磷酸铁锂的年需求量预计在
1.5
万
t
左右，全球磷酸
铁锂的供给缺口估计达到
10
万
t
，
市场需求量急剧
增长
[2]
。
1 LiFePO
4
的晶体结构
LiFePO
4
为有序的橄榄石结构，属于正交晶系，
其晶胞参数为
a=6.008
A
、
b=10.324
A
、
c=4.694
A
，
每
个晶胞中有
4
个
LiMPO
4
单元。 在其晶胞结构中，氧
原子近似于六方紧密堆积，磷原子在氧四面体的
4 c
位，铁原子位于氧八面体的
4 c
位，锂原子位于
4 a
位；在
b-c
平面上，
FeO
6
八面体通过共点连接；一个
FeO
6
八面体与两个
LiO
6
八面体和一个
PO
4
四面体
共棱。
Li
+
在
4 a
位形成共棱的连续直线链，并且平行
于
c
轴，从而
Li
+
具有二维可移动性，使之在充放电过
程中可以脱出和嵌入。
2 LiFePO
4
的合成方法
制备
LiFePO
4
的方法很多， 大致可分为固相合
成法和化学合成法两大类。合成方法决定了合成产
物的晶型、相纯度、颗粒大小、形貌以及表面积及其
电化学性能。
2.1
固相合成法
⑴
高温固相法
摘 要：磷酸铁锂是一种锂离子电池的正极材料
,
具有比容量大，成本低和资源丰富的特点。本
文介绍了锂离子电池正极材料磷酸铁锂的合成方法和改性技术。制备方法中重点讲述了固相合成法
中的草酸亚铁铁源合成法和三氧化二铁铁源碳热还原合成法。改性技术中主要论述了碳包覆技术及
金属离子掺杂改性技术。通过对比，综合了各改性方式的优缺点，指出了现阶段在磷酸铁锂合成和制
备技术中存在的问题，并对磷酸铁锂材料的未来发展做了一些展望。
关键词：磷酸铁锂；合成；改性
磷酸铁锂的合成方法和掺杂改性技术
21
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