磷酸鐵鋰是什么？有哪些生產工藝？四種主流鋰電池正極材料對比

磷酸鐵鋰是什么？

磷酸鐵鋰是主流鋰電池正極材料，英文簡稱LFP，化學式為LiFePO4。磷酸鐵鋰多用于各種鋰離子電池，少數稱磷酸鋰鐵、鐵鋰等。與傳統的鋰離子二次電池正極材料相比，磷酸鐵鋰的來源更廣泛、價格更低廉、更環保。

磷酸鐵鋰的制備方法主要有固相法和液相法兩種，目前主流的工藝有草酸亞鐵工藝、全濕法工藝、鐵紅工藝、磷酸鐵工藝四種。其中，草酸亞鐵工藝是早期最常見的制備工藝，該種路線下磷酸鐵鋰成本較高。全濕法工藝是比較先進的制備工藝，但是該工藝需要在高溫高壓下反應，不利于工業化生產。鐵紅工藝制備的磷酸鐵鋰通常性能較差，而磷酸鐵工藝最有可能發展為磷酸鐵鋰制備的標準工藝。

磷酸鐵鋰電池在安全性、成本、高溫性能、循環性能方面具有突出的優勢，是商用電動汽車動力鋰離子電池的理想正極材料，預計未來在儲能領域也有較好的應用前景。

四種主流鋰電池正極材料比較分析 

正極材料約占鋰電池總成本的40%左右，正極材料的性能在很大程度上決定了鋰離子電池的綜合性能。鈷酸鋰、錳酸鋰、三元鎳鈷錳(鋁)酸鋰、磷酸鐵鋰是四種已經大規模應用的正極材料。

1.鈷酸鋰

優點：制備簡單、比容量高、綜合性能好。

缺點：鈷昂貴，鈷酸鋰安全性差,不適用于電動汽車和儲能電站。

2.錳酸鋰

優點：制備簡單、原料豐富廉價。

缺點：嵌鋰容量相對較低，且有兩個放電平臺，高溫循環性能較差。

3.三元材料

優點：可逆比容量大、結構穩定、循環性能好。

缺點：含有鈷元素，成本相對較高，安全性能差。

4.磷酸鐵鋰

優點：原料廉價豐富、工作電壓適中(3.4v)平穩，理論比容量較高( 170mAh/g ) ,成本、循環性能、高溫性能、安全性能優勢突出。

缺點：比容量相比三元電池低,低溫環境放電較差。

無論是性價比較高的磷酸鐵鋰電池還是高能量密度的三元電池，正極的成本占比都是四大材料中最高的。在磷酸鐵鋰電芯中，正極成本占比約29%；而在三元電芯中，正極成本占比約55%。

內容來源：

《磷化工行業梳理：農化產品為主精細化工品提高產業價值水平-220128(36頁).pdf》

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