磷酸铁锂合成工艺比较（1）高温固相法：J。
Barkaer 等就磷酸盐正极材料申请了专利，主要采用固相合成法，以碳酸锂、氢氧化锂等为锂源,草酸亚铁、乙二酸亚铁，氧化铁盒磷酸铁等为铁源，磷酸根主要来源于磷酸二氢铵等。
典型的工艺流程为：将原料球磨干燥后，在马弗炉或管式炉内于惰性或者还原气氛中，以一定的升温加速加热到某一温度，反应一段时间后冷却，高温固相法的优点是工艺简单,易实现产业化，但产物粒径不容易控制，分布不均匀，形貌也不规则，并且在合成过程中需要使用惰性气体保护。
（2）碳热还原法：这种方法是高温固相法的改进，直接以铁的高价氧化物如Fe2O3，LiH2PO4和碳粉为原料，以化学计量比混合，在箱式烧结炉氩气气氛中于700℃烧结一段时间，之后自然冷却到室温,采用该方法做成的实验电池首次充放电容量为151mAh/g，该方法目前有少数几家企业在应用，由于该法生产过程较为简单控制，且采用一次烧结，所以它为LiFePO4产业化提供了另外一条途径。
但该方法制备的材料较传统的高温固相法容量表现和倍率性能方面偏低。
(3）水热合成法：S。
F。
Yang等用Na2HPO4和FeCl3合成FePO4.2H2O，然后与CH3COOLi 通过水热法合成LiFePO4,与高温固相法比较，水热法合成的温度较低，约150度～200度，反应时间也仅为固相反应的1/5左右，并且适合于高倍率放电领域，但该种合成方法容易在形成橄榄石结构中发生Fe错位现象，影响电化学性能，且水热法需要耐高温高压设备,工业化生产的困难要大些，据称Phostech的P2粉末便采用该类工艺生产.（4）液相共沉淀工艺：该法原料分散均匀，前躯体可以在低温条件下合成，将LiOH加入到（NH4）2Fe(SO4)3.6H2O与H3PO4的混合液中，得到共沉淀物，过滤洗涤后，在惰性气氛下进行热处理,可以得到LiFePO4，产物表现出较好的循环稳定性。
（5）雾化热解法:雾化热解法主要用来合成前躯体，将原料和分散剂在高速搅拌下形成浆状物,然后在雾化干燥设备内进行热解反应，得到前躯体，灼烧后得到产品.（6）氧化—还原法:该法能得到电化学优良的纳米级的磷酸铁锂粉体，但其工艺很复杂，不能大量生产,只适合实验室研究.此外，乳化干燥法，微波烧结法及溶胶凝胶法。
大，而掺杂０．５％Ａ和１％Ｂ的材料循环稳定性有很大提高，可以用在对循环寿命要求较高的场合。
掺杂１％Ｃ和１％Ｄ之后，材料的比容量有很大下降。
２．４粒径控制将粒径控制在一定尺寸范围，在保持一定振实密度的同时，有利于提高锂离子的扩散速率。
实验当中发现，粒径太大，材料的电化学性能很差，只能放出１００ｍＡｈ／ｇ以下的容量，且循环稳定性差。
３结论（１）以三氧化二铁为铁源能合成出性能良好的磷酸铁锂材料，比容量大于１５０ｍＡｈ／ｇ，原材料成本低，适合工业化生产。
（２）烧结温度对材料的性能有影响，７００℃合成的材料性能比较好。
（３）炭包覆能显著提高材料的循环稳定性。
碳的种类、组成和含量对材料性能的影响非常大：（４）掺杂合适的金属元素能显著提高材料的循环稳定性，但前几次循环容量有所降低。
（５）在材料的合成过程中，要严格控制粒径。
循环次数图１烧结温度对ＬｉＦｅＰ０４电性能的影响图２炭的种类、篙对ＬｉＦｅＰ０４电陛Array图３掺杂不同高价金属对ＬｉＦｅＰＯ。
的影响图４磷酸铁锂的电镜照片参考文献［１］Ａ．Ｋ．Ｐａｄｈｉ，Ｋ．Ｓ．Ｎａｎｊｕｎｄａｓｗａｍｙ，ａｎｄＪ．Ｂ．Ｇｏｏｄｅｎｏｕｇｈ，Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｖ０１．１４４（４），１１８８（１９９７）．［２］Ａ．Ｋ．Ｐａｄｈｉ，Ｋ．Ｓ．Ｎａｎｊｕｎｄａｓｗａｍｙ，Ｃ．Ｍａｓｑｕｅｌｉｅｒ，Ｏｋａｄａ，ａｎｄＪ．Ｂ．Ｇｏｏｄｅｎｏｕｇｈ，Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｖ０１．１４４（５），１６０９（１９９７）．［３］Ｎ．Ｒａｖｅｒ，Ｊ．Ｂ．Ｇｏｏｄｅｎｏｕｇｈ，Ｓ．ＢｅｓｎｅｒａｎｄＭ．Ａｒｍａｎｄ，ＴｈｅＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙｏｆＪａｐａｎＭｅｅｔｉｎｇＡｂｓｔｒａｃｔｓ，Ｖ０１．９９—２，Ｈｏｎｏｌｕｌｕ，ＨＩ，１９９９，Ｏｃｔ．１７—２２．［４］Ｓ．Ｙ．Ｃｈｕｎｇ，Ｊ．Ｔ．Ｂｌｏｋｉｎｇ，ａｎｄＹ．一Ｍ．Ｃｈｉａｎｇ，ＮａｔｕｒｅＭａｔｅｒｉａｌｓ，１（２００２）１２３．［５］Ｊ．Ｂａｒｋｅｒ，Ｍ．Ｙ．Ｓａｉｄｉ，ａｎｄＪ．Ｌ．Ｓｗｏｙｅｒ，Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｌｉｄ—ＳｔａｔｅＬｅｔｔ．，６（２００３）Ａ５３．。
- 30 -高 新 技 术锂是自然界最轻的金属元素。
以锂为负极，与适合的正极匹配会得到380W ·h/kg~450W ·h/kg 的能量质量比，以锂为负极的电池均被称为锂电池[1]。
作为一次电池，应用的是以高氯酸锂为电解质、以聚氟化碳为正极材料的锂电池并以溴化锂为电解质、以二氧化硫为正极材料的锂电池[2]。
1 磷酸铁锂正极材料1.1 磷酸铁锂的结构LiFePO 4组中化合物的通式为LiMPO 4，其具有橄榄石型结构。
M 不仅包括铁，还包括钴、锰和钛[3]。
因为第一个商业化的LiMPO 4是C/LiFePO 4，所以整组LiMPO 4都被非正式地称为“磷酸铁锂”或“LiFePO 4”。
作为电池的阴极材料，它可以操纵多个橄榄石型结构化合物。
橄榄石型化合物如AyMPO 4、Li 1-xMFePO 4和LiFePO 4-zM 具有与LiMPO 4同样的晶体结构，可以用阴极替换[4]。
1.2 磷酸铁锂的性质LiMPO 4中的锂离子不同于传统的正极材料LiMn 2O 4和LiCoO 2，它具有一维转移率，在充、放电过程中可以可逆地移进、移出，并伴同中间金属铁的氧化还原[5]。
而LiMPO 4的理论电容量为170mAh/g ，拥有平稳的电压平台3.45V 。
锂离子脱出后，生成相似结构的FePO 4，但空间群也为Pmnb [6]。
常见的LiFePO 4低倍率充放电曲线如图1所示。
2 碳热还原法制备磷酸铁锂2.1 试验原料与仪器该文试验中制备正极材料磷酸铁锂的试验原料及纯度等信息见表1。
表1 试验原料名称规格生产厂商磷酸二氢铵分析纯上海国药化学试剂有限公司葡萄糖分析纯广东光华化学厂有限公司碳酸锂分析纯上海山海工学团实验二厂氧化铁分析纯上海国药化学试剂有限公司四水合硫酸铁分析纯上海山海工学团实验二厂该文试验中制备正极材料磷酸铁锂的试验仪器及型号等信息见表2。
表2 试验仪器名称型号生产厂商型号名称型号生产厂商电子天平AL104上海民桥精密科学仪器有限公司球磨机QM-DY4南京大学仪器厂干燥箱ZN-82B 上海精宏仪器有限公司手套箱Lab2000伊特克斯惰性气体系统有限公司X射线衍射仪D-3型北京谱析通用仪器有限公司扫描电子显微镜Hitachi-S3400天美科技有限公司Land电池测试系统LAND-CT2001武汉蓝电有限公司2.2 LiFePO 4/C 材料的制备以价格低廉的Fe 3+化合物为铁源，以不同的铁源采用固相碳热还原法合成磷酸铁锂材料，利用X-射线衍射、扫描电子显微镜和恒流充放电等测试技术，对磷酸铁锂的结构和电化学性能进行研究[7]。
