磷酸鐵鋰粉體的制備方法大致可以分為兩大類：固相法和液相法。固相法需要高溫的反應(yīng)環(huán)境，不需要添加任何溶劑即可制備出所需的材料。液相法需要添加適當(dāng)?shù)娜軇?，在適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)環(huán)境下可發(fā)生反應(yīng)進(jìn)而生成所需產(chǎn)物。
基于固相的合成方法：固態(tài)合成法、機(jī)械化學(xué)活化法、碳熱還原法、微波加熱法是幾種常見的合成磷酸鐵鋰的固相法，這些方法的共同點(diǎn)是基于固態(tài)相變和固態(tài)化學(xué)反應(yīng)。固相法是一種十分重要和關(guān)鍵的合成方法，通過該方法可以在升溫的過程中以簡(jiǎn)單的方式獲得良好的排列有序的晶體結(jié)構(gòu)，在合適的參數(shù)范圍內(nèi)，進(jìn)而能夠得到品質(zhì)優(yōu)異的電池材料。
盡管固相法簡(jiǎn)單易行，但是仍舊存在合成周期較長(zhǎng)，能耗較大，合成的材料具有較大的顆粒尺寸，低純度，電化學(xué)性能較差等缺點(diǎn)。因此，基于溶液的合成方法由于其更小的顆粒尺寸，更均勻的粒徑分布，高純度，均勻的碳包覆層以及優(yōu)異的電化學(xué)性能，使得該方法具有重要的意義。水熱合成法，溶膠-凝膠法，噴霧熱解法，共沉淀法和微乳液干燥法是用于制備LiFePO4常用的基于溶液的制備方法。
下面，讓我們一起了解一下，國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰正極材料領(lǐng)軍企業(yè)的制備工藝流程及所用到的主要設(shè)備。
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磷酸鐵鋰生產(chǎn)以固相合成法為主，其主要工藝流程圖如下：
原材料混合環(huán)節(jié)：將稱重配比好的各類原材料，按添加順序依次加入攪拌罐中，使物料分散、混合均勻形成漿料，所用主要設(shè)備為配料系統(tǒng)。
研磨環(huán)節(jié)：使?jié){料進(jìn)一步分散、混合均勻并完全細(xì)化物料，所用主要設(shè)備為砂磨機(jī)。
噴霧干燥環(huán)節(jié)：加熱脫除漿料中的液相成分使?jié){料分散成為粉料，所用主要設(shè)備為離心噴霧干燥機(jī)。
燒結(jié)環(huán)節(jié)：將干燥后的粉料裝到匣缽內(nèi)，通過輥道爐輥棒傳動(dòng)匣缽，將物料帶入輥道爐內(nèi)燒結(jié)合成磷酸鐵鋰材料，所用主要設(shè)備為輥道爐、全自動(dòng)匣缽回送裝置。
粉碎環(huán)節(jié)：將燒結(jié)出來的物料管道輸送至氣流磨中，利用設(shè)備的高壓氣體分離物料中的粗細(xì)粉并粉碎物料以達(dá)到工藝要求的顆粒細(xì)度，所用主要設(shè)備為氣流磨。
除鐵篩分環(huán)節(jié)：分離出的物料通過管道輸送到除鐵器中，將物料中可能含有的極少量磁性物質(zhì)除去，再通過振動(dòng)篩分離出極少量粗顆粒，合格出料，所用主要設(shè)備為除鐵器、振動(dòng)篩。 成品、包裝環(huán)節(jié)：合格物料通過管道輸送至噸袋包裝機(jī)中，進(jìn)行稱量封口，完成包裝過程，入庫管理，所用主要設(shè)備為包裝系統(tǒng)。
深圳市德方納米科技股份有限公司
公司納米磷酸鐵鋰的生產(chǎn)工藝為自熱蒸發(fā)液相合成法，其生產(chǎn)流程如下圖：
原材料混合環(huán)節(jié)：將稱重配比好的各類原材料，按添加順序依次加入至攪拌罐中，進(jìn)行攪拌溶解成液體狀態(tài)漿料，所用主要設(shè)備為配料系統(tǒng)。 前驅(qū)體制備環(huán)節(jié)：將液體狀態(tài)的漿料放入發(fā)料罐中，進(jìn)行預(yù)加熱，漿料自然吸收熱量，自熱蒸發(fā)大部分水分，形成固體蜂窩狀凝膠，所用主要設(shè)備為發(fā)料系統(tǒng)。
初碎環(huán)節(jié)：將固體蜂窩狀凝膠輸送至破碎機(jī)，將前驅(qū)體進(jìn)行初步破碎，所用主要設(shè)備為破碎機(jī)。
干燥環(huán)節(jié)：破碎后的凝膠為粉末狀，內(nèi)含一定比例水分，使用流化床等設(shè)備將凝膠中的水分干燥合格后出料，所用主要設(shè)備為流化床。
燒結(jié)環(huán)節(jié)：將干燥后的粉末狀凝膠盛裝到匣缽內(nèi)，通過輥道窯輥棒傳動(dòng)匣缽，將物料帶入輥道窯中進(jìn)行燒結(jié)，所用主要設(shè)備為輥道窯、全自動(dòng)匣缽回送裝置。
粉碎環(huán)節(jié)：將燒結(jié)出來的物料管道輸送至氣流磨中，利用設(shè)備的高溫高壓空氣使物料間相互碰撞研磨，直至合格出料，所用主要設(shè)備為氣流磨。
除鐵環(huán)節(jié)：粉碎出來的物料通過管道輸送到除鐵器中，將物料中可能含有的極少量的磁性物質(zhì)除去，合格出料，所用主要設(shè)備為除鐵器。
成品、包裝環(huán)節(jié)：合格物料通過管道輸送至噸袋包裝機(jī)中，進(jìn)行稱量封口，完成包裝過程，入庫管理，所用主要設(shè)備為包裝系統(tǒng)。
資料來源：
湖南裕能招股說明書
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李志文，磷酸鐵鋰的綠色制備工藝及電化學(xué)性能研究，哈爾濱工業(yè)大學(xué)