在對(duì)磷酸鐵鋰制備方法進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，其主要是由固相合成與液相合成方法形成，對(duì)于固相合成方法來(lái)講，可以將其劃分為微波法和高溫固相方法等；而液相合成方法有沉淀法和水熱法等。固相法作為當(dāng)前磷酸鐵鋰重要工藝，選擇傳統(tǒng)高溫固相方法，其工藝比較簡(jiǎn)單，但其生產(chǎn)周期長(zhǎng)與能耗高等，使產(chǎn)品質(zhì)量受到影響，可見(jiàn)磷酸鐵鋰的合成，應(yīng)選擇適合方式進(jìn)行。
1 磷酸鐵的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
對(duì)磷酸鐵研究發(fā)現(xiàn)，其主要呈淺黃色與白色粉末特征，可以實(shí)現(xiàn)水合物的形成，呈不同晶體類型。有關(guān)文獻(xiàn)研究顯示，磷酸鐵晶型包括：正交晶系FePO4與異磷鐵錳礦FePO4等，對(duì)于其中異磷鐵錳礦FePO4分析發(fā)現(xiàn)，因其是亞穩(wěn)態(tài)型結(jié)構(gòu)，應(yīng)利用磷酸鐵鋰實(shí)現(xiàn)脫鋰操作，嚴(yán)禁直接選擇鐵鹽、磷酸鹽合成。
2 磷酸鐵的制備方法
在進(jìn)行磷酸鐵分析發(fā)現(xiàn)，其主要作用為磷酸鐵鋰的正極材料，通常應(yīng)用在催化劑方面，研究數(shù)據(jù)顯示，磷酸鐵不同合成形成，根據(jù)原料類型具體包括：三氯化鐵和磷酸反應(yīng)等。受高溫原因影響，氯化氫與硝酸分解，在氨水中和后獲取磷酸鐵。在硫酸亞鐵予以磷酸酸化以后，和氯酸鈉、過(guò)氧化氫相反應(yīng)，能夠?qū)崿F(xiàn)磷酸二氫鐵的形成，當(dāng)和氫氧化鈉進(jìn)行調(diào)節(jié)后pH值為2，促進(jìn)磷酸鐵的生產(chǎn)[1]。另外，將磷酸鹽和硫酸鐵進(jìn)行結(jié)合，使pH值低于2形成磷酸鐵。根據(jù)合成方法進(jìn)行劃分時(shí)，可以將其具體分為：沉淀法、水熱法以及溶膠凝膠法等。
2.1 沉淀法
在進(jìn)行磷酸鐵的制備時(shí)，沉淀法通?？梢詣澐譃閮煞N，即均相沉淀方法和快速沉淀方法，就均相沉淀方法而言，其主要是利用化學(xué)反應(yīng)釋放構(gòu)晶離子，利用沉淀劑濃度對(duì)顆粒生長(zhǎng)予以把控，以此獲取純度較高產(chǎn)品，同時(shí)保證其粒度均勻性?？焖俪恋矸椒ㄊ侵福簲嚢柽^(guò)程將沉淀劑填入其中，短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)沉淀，此種方法可能造成局部不均勻性，利用溫度控制方式，對(duì)其形貌予以改善。在相關(guān)研究中，將磷酸和六水氯化鋱作為基礎(chǔ)原料，將活性劑添加其中，不僅需要保證力度分布的均勻性，而且還能確保磷酸鐵具有較為理想分散性特點(diǎn)。有關(guān)研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)，選擇三氯化鐵與硝酸鐵、磷酸，對(duì)其進(jìn)行混合反應(yīng)，受高溫影響氯化氫會(huì)隨之分散揮發(fā)，選擇氨水中和酸即可獲取磷酸鐵；受酸性條件影響，借助氧化劑進(jìn)行亞鐵鹽的反應(yīng)，使其成為鐵鹽溶液，以磷酸鹽和鐵鹽相互作用的方式，實(shí)現(xiàn)堿型磷酸鐵的生成，同時(shí)包含氫氧化鐵，在磷酸溶液的處理后，氫氧化鐵會(huì)隨之轉(zhuǎn)換成正磷酸鐵[2]。對(duì)于此種方法的應(yīng)用，可以保證磷酸鐵具有較高純度，具備操作簡(jiǎn)單和成本低等優(yōu)勢(shì)。實(shí)際研究中，選擇油與活動(dòng)性，將其混合為乳濁液，將磷酸鹽、三價(jià)鐵鹽應(yīng)用其中，能夠?qū)H值予以控制，促進(jìn)正磷酸鐵的生成，整個(gè)操作過(guò)程，磷酸鐵處于空心結(jié)構(gòu)，具備放電容量倍率高等特點(diǎn)。采取沉淀法進(jìn)行磷酸鐵的制備時(shí)，通常具備設(shè)備需求低和成本少等特點(diǎn)，以控制反應(yīng)方式制備，可以應(yīng)用于大范圍工業(yè)生產(chǎn)中。
2.2 水熱法
水熱法作為超細(xì)粉體制備方法，其主要是指：密封壓力容器內(nèi)，將水作為溶劑，以高溫高壓為主產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，對(duì)水熱法優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，其主要表現(xiàn)為加快離子間反應(yīng)，在水解反應(yīng)持續(xù)加劇下，氧化還原會(huì)相對(duì)比較明顯。當(dāng)選擇水熱法時(shí)，以120℃為基礎(chǔ)持續(xù)7天處理，從而獲取晶體狀磷酸鐵，可見(jiàn)反應(yīng)釜內(nèi)增加亞鐵鹽，通過(guò)加酸控制pH值，并將雙氧水加入其中，能夠促進(jìn)磷酸鐵的生成，再選擇磷酸溶液進(jìn)行出產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換后生成磷酸鐵。對(duì)于磷酸鐵生成，應(yīng)保證其充分反應(yīng)，使其具有較高反應(yīng)率，獲取產(chǎn)品后總體含量為28%-29%，因粒徑細(xì)小，應(yīng)維持D50低于2μm和P超過(guò)16%標(biāo)準(zhǔn)。然而，水熱法仍然存在一些缺陷，如設(shè)備使用要求高和技術(shù)難度大等，使其在工業(yè)化中呈現(xiàn)較高應(yīng)用難度。
2.3 溶膠凝膠方法
對(duì)溶膠凝膠方法來(lái)講，將高活性化合物作為前驅(qū)體，以液相為前提進(jìn)行原料混合，可以通過(guò)水解反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)，使溶液內(nèi)形成溶膠體系。當(dāng)溶膠緩慢聚合后生成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)凝膠，將溶劑填充至凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以使其形成凝膠，在進(jìn)行干燥等相關(guān)處理后，制備出納米亞、分子結(jié)構(gòu)材料。因此，溶膠凝膠方法的運(yùn)用，其優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在化學(xué)反應(yīng)后低溫度環(huán)境制備方面，具有材料純度高于均勻性等特點(diǎn)，但整個(gè)制備過(guò)程需要花費(fèi)較多時(shí)間[3]。
3 結(jié)束語(yǔ)
在對(duì)磷酸鐵和磷酸鐵鋰進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，兩者結(jié)構(gòu)存在一定類似性，屬于磷酸鐵鋰制備前驅(qū)體，對(duì)于鋰離子電池的正極材料進(jìn)行制備時(shí)，此種材料占據(jù)主要位置。本文在對(duì)磷酸鐵結(jié)構(gòu)和制備方法進(jìn)行研究后得出，沉淀法與水熱法屬于當(dāng)前主要方法，在微乳液法和空氣氧化方法等新型方法出現(xiàn)后，前驅(qū)體磷酸鐵具有高效性，可以提升產(chǎn)品性能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本的控制。
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