张军-高性能磷酸铁、磷酸铁锂及其循环利用.pdf

1、高性能磷酸铁、磷酸铁锂及其循环利用张军 总经理上海永晗材料科技有限公司磷酸铁锂产业化路线的演变2007年前后开始产业化，发现1997年，Goodenough教授起步水热合成 Phostech公司固相合成 A123、斯特兰、Valence、18所2015年 制造商数量 固相法成为主流：干法研磨湿法研磨+喷雾干燥 原料、工艺演化：草酸亚铁铁红磷酸铁磷酸铁锂（我们2010年始量产-）发展磷酸铁锂，怎样才好？微观层面：u 理化指标：Cu、Zn、Cr杂质含量u 一次颗粒分布合理：影响容量、压实、倍率u 形貌：球形度高宏观层面：BOM成本低生产工序少、单吨设备投入低工艺弹性大需要什么样的磷酸铁？20102

2、01320152023永晗磷酸铁的技术进展主要思考品质：Fe/P、一次粒子形貌微量杂质成本：Fe源和P源、直通率环保：废水量、氨氮、废气安全：氢气排放硫酸亚铁+液碱+磷酸氢钠+双氧水球形一次粒子40吨/月持续地技术迭代钠法？铁法铁法“回收回收”硫酸亚铁+铁粉+磷酸+双氧水球形一次粒子400吨/月纯铁（粉）+磷酸+双氧水片状一次粒子1100吨/月铁（粉）+磷酸铁锂黑粉+磷酸+双氧水一次粒子可调1600吨/月磷酸铁特性和对磷酸铁锂的影响一、铁 法 一致性好；纯度高；废水少；合格率高；投资少；成本较高；氢气排放的安全问题；n 高倍率磷酸铁锂专用型n Fe/P高；n 片状一次粒子XY面大；n 耐高温烧

3、结项目单位规格典型值检测方法外观/淡黄色均匀粉末淡黄色均匀粉末目测水分%0.20.7%0.30%失重法Fe含量%35.836.8%36.2%滴定法P含量%20.621.1%20.8%重量法铁磷比/0.9700.9800.972硫含量%0.015%0.010%碳硫分析仪粒度D50m3.010.0m6.0m激光粒度仪杂质含量Nappm150ppm81ICPNippm20ppm8Crppm50ppm21Znppm20ppm14Cuppm5ppm3Alppm150ppm120Cappm100ppm61比表面m2/g4.010.05.3比表面分析仪E100型磷酸铁（高倍率LFP：满足特别快充要求极片压实

4、：2.3g/cm3以上容量：148mAh/g(全电池1C）满足启动电源等需求可以根据倍率要求定制化LFP(C60 型)超高倍率：满足持续50C放电需求磷酸铁特性和对磷酸铁锂的影响磷酸铁特性和对磷酸铁锂的影响铁法n 高压实磷酸铁锂专用型n Fe/P 根据客户要求定制；n 片状一次粒子小；n TiO2掺杂E300型磷酸铁测试项目规格单位测试值分析方法测试项目规格单位测试值分析方法振实密度振实密度g/cm30.80g/cm3/振实密度测试仪比表面积比表面积10.0-14.0m2/g13.2静态容量法比表面积仪粉末压实密度粉末压实密度3T/g/cm32.56粉末压实测试仪C含量含量1.3 0.2wt%

5、1.41 碳硫分析仪首次充电容量首次充电容量158mAh/g160 0.1C,扣式电池首次放电容量首次放电容量155mAh/g159 1C放电容量放电容量/mAh/g150扣式电池高压实磷酸铁锂：YM01LFP回收：高纯度高一致性磷酸铁回收废旧LFP电池工艺创新流程图废旧LFP电池正极黑粉含锂浆液拆解铁、氧化剂、酸磷酸盐含铁物粗碳酸锂分离电池级碳酸锂含磷酸铁盐溶液提纯二水磷酸铁磷酸铁除杂、过滤含铝铜等渣加沉淀剂煅烧除杂Cu、Al、Cr、Ni、Ti等高一致性FP合成，满足各种废料低成本高回收率工艺全回收关键磷 酸 铁（回收回收）：晶型完美、一次粒子大小均匀：晶型完美、一次粒子大小均匀回收磷酸铁：

6、高纯度、与新原料合成无差别电池级碳酸锂-高纯度高回收率电池级磷酸铁-高纯度高一致性项目单位规格检测方法包装/包装无破损、无脏污有合格标识目测外观/白色粉末，具有流动性，无可见杂物目测K%0.005%ICP法Ca%0.005%ICP法Mg%0.008%ICP法Fe%0.001%ICP法Cu%0.0003%ICP法Ni%0.001%ICP法Mn%0.0003%ICP法Zn%0.0003%ICP法Al%0.0005%ICP法Si%0.003%ICP法Cl-%0.025%比浊法水分%0.005%差重法D10um0.25%激光粒度仪法D50um1um激光粒度仪法D