Introdução
Como um importante material de cátodo para baterias de íons de lítio, o fosfato de ferro-lítio (LiFePO₄) tem sido amplamente utilizado em baterias de energia, baterias de armazenamento de energia e eletrônicos de consumo devido à sua alta segurança, longo ciclo de vida e respeito ao meio ambiente. Com a crescente demanda global por energia limpa e desenvolvimento sustentável, a demanda do mercado por fosfato de ferro-lítio continua a crescer. Neste artigo, discutiremos a aplicação e o processo de produção do fosfato de ferro-lítio.
Aplicação de fosfato de ferro e lítio
1. Bateria de energia
O fosfato de ferro-lítio tem uma ampla aplicação no campo de baterias de energia, principalmente em veículos elétricos (VEs), bicicletas elétricas e ferramentas elétricas. Suas vantagens incluem:
— Alta segurança: O fosfato de ferro e lítio tem boa estabilidade térmica e não é propenso a fuga térmica.
— Longo ciclo de vida: Apoie milhares de ciclos de carga e descarga.
–Excelente desempenho em altas temperaturas: Desempenho estável em ambientes de alta temperatura.
2. Bateria de armazenamento de energia
No campo de armazenamento de energia, o fosfato de ferro-lítio é usado em armazenamento de energia doméstica, regulação de pico de carga da rede e sistema de armazenamento de energia renovável. Suas características incluem:
— Baixo custo: As matérias-primas são abundantes e o preço é relativamente baixo.
— Ecologicamente correto: sem metais pesados contidos, menos poluição ambiental.
–Boa estabilidade: Adequado para necessidades de armazenamento de energia a longo prazo.
3. Eletrônicos de consumo
O fosfato de ferro e lítio também é amplamente usado em dispositivos eletrônicos portáteis, como celulares, laptops e drones. Suas vantagens incluem:
— Densidade energética moderada: Atenda às demandas de desempenho de baterias de eletrônicos de consumo.
— Alta segurança: Reduz o risco de explosão ou incêndio da bateria.
Processo de produção de fosfato de ferro-lítio
O processo de produção de fosfato de ferro-lítio inclui principalmente as etapas de preparação de matéria-prima, mistura, sinterização, moagem, classificação e modificação de superfície. O seguinte é um fluxo de processo típico:
① Preparação da matéria-prima
| Matéria-prima | Compostos comuns | Pureza | Função |
| Fonte de lítio | Carbonato de lítio (Li₂CO₃) | ≥99,5% | Fornecer Li⁺, a pureza afeta o desempenho eletroquímico |
| Fonte de ferro | Óxido de ferro (Fe₂O₃) | ≥99,0% | Fornecer Fe²⁺, evitar impurezas de Fe³⁺ (afetar a capacidade) |
| Fonte de fósforo | Fosfato monossódico de amônio (NH₄H₂PO₄) | ≥99,0% | Fornece PO₄³⁻, controla o valor do pH e o processo de reação |
| Aditivos | Glicose, sacarose | Grau analítico | Precursores revestidos de carbono para melhorar a condutividade |
② Mistura
Processo: Misture as matérias-primas na proporção estequiométrica, Li: Fe: P = 1,05: 1: 1, e então use um misturador de alta velocidade ou moinho de bolas para misturar as matérias-primas uniformemente.
③ Sinterização
Sinterização em alta temperatura (geralmente 600-800 °C) em um forno de sinterização de alta temperatura (como um forno rotativo, um forno de caixa) para formar cristais de fosfato de ferro-lítio, geralmente em uma atmosfera inerte, como nitrogênio.
④ Moagem+classificação
Moa o material sinterizado em partículas de tamanho micrométrico por meio de moinho a jato + moinho classificador de ar.
Para esta etapa, são utilizados moinhos classificadores de ar e moinhos a jato produzidos pela Máquinas de pó épico de Qingdao Co., Ltd. pode ser selecionado. O uso combinado dos dois pode completar a moagem grossa e a moagem ultrafina de fosfato de ferro-lítio, sem necessidade de classificação adicional.
Fluxo de processo opcional:
Moinho de jato (moagem grossa) → Moinho classificador de ar (remoção de partículas grossas) → Moinho de jato secundário (moagem ultrafina) → Produto acabado
Nosso moinho classificador de ar inclui 4 tipos: MJW-L, MJW-W, MJW-A, e MJL-W. Como um equipamento de processamento de pó fabricante com rica experiência e acumulação técnica, A Epic Powder pode fornecer aos clientes soluções completas, desde a seleção de equipamentos, design da solução até a instalação e comissionamento, e serviço pós-venda. Se você precisar de moinho classificador de ar ou moinho a jato ou outro equipamento de processamento de pó, por favor entre em contato com nossa equipe diretamente, estamos sempre aqui para você.
⑤ Secagem
Use secador a vácuo, secador por pulverização, etc. para remover a umidade das partículas e garantir a qualidade do fosfato de ferro-lítio.
Tendências de desenvolvimento futuro
No futuro, o fosfato de ferro-lítio se concentrará em alta densidade de tap, capacidade de carregamento rápido e aplicações de armazenamento de energia como direções principais, com iteração tecnológica e otimização de custos procedendo em paralelo. Enquanto isso, a expansão global e a transformação verde se tornarão determinantes-chave da competitividade de longo prazo. Espera-se que o fosfato de ferro-lítio continue sendo a escolha dominante em baterias de energia e setores de armazenamento de energia antes de 2030.
