磷酸铁锂是什么？有哪些生产工艺？四种主流锂电池正极材料对比

磷酸铁锂是什么？

磷酸铁锂是主流锂电池正极材料，英文简称LFP，化学式为LiFePO4。磷酸铁锂多用于各种锂离子电池，少数称磷酸锂铁、铁锂等。与传统的锂离子二次电池正极材料相比，磷酸铁锂的来源更广泛、价格更低廉、更环保。

磷酸铁锂的制备方法主要有固相法和液相法两种，目前主流的工艺有草酸亚铁工艺、全湿法工艺、铁红工艺、磷酸铁工艺四种。其中，草酸亚铁工艺是早期最常见的制备工艺，该种路线下磷酸铁锂成本较高。全湿法工艺是比较先进的制备工艺，但是该工艺需要在高温高压下反应，不利于工业化生产。铁红工艺制备的磷酸铁锂通常性能较差，而磷酸铁工艺最有可能发展为磷酸铁锂制备的标准工艺。

磷酸铁锂电池在安全性、成本、高温性能、循环性能方面具有突出的优势，是商用电动汽车动力锂离子电池的理想正极材料，预计未来在储能领域也有较好的应用前景。

四种主流锂电池正极材料比较分析 

正极材料约占锂电池总成本的40%左右，正极材料的性能在很大程度上决定了锂离子电池的综合性能。钴酸锂、锰酸锂、三元镍钴锰(铝)酸锂、磷酸铁锂是四种已经大规模应用的正极材料。

1.钴酸锂

优点：制备简单、比容量高、综合性能好。

缺点：钴昂贵，钴酸锂安全性差,不适用于电动汽车和储能电站。

2.锰酸锂

优点：制备简单、原料丰富廉价。

缺点：嵌锂容量相对较低，且有两个放电平台，高温循环性能较差。

3.三元材料

优点：可逆比容量大、结构稳定、循环性能好。

缺点：含有钴元素，成本相对较高，安全性能差。

4.磷酸铁锂

优点：原料廉价丰富、工作电压适中(3.4v)平稳，理论比容量较高( 170mAh/g ) ,成本、循环性能、高温性能、安全性能优势突出。

缺点：比容量相比三元电池低,低温环境放电较差。

无论是性价比较高的磷酸铁锂电池还是高能量密度的三元电池，正极的成本占比都是四大材料中最高的。在磷酸铁锂电芯中，正极成本占比约29%；而在三元电芯中，正极成本占比约55%。

内容来源：

《磷化工行业梳理：农化产品为主精细化工品提高产业价值水平-220128(36页).pdf》

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