【文章內容簡介】 成粉塵對環(huán)境的影響。綜上所述，在本工藝流程下，磷酸鐵鋰的生產是對環(huán)境沒有影響的，屬清潔生產工藝。 ?? . 成果的創(chuàng)造性、先進性 A 本產品系在對原料進行預處理后，采用機械液相活化法對草酸亞鐵、碳酸鋰、少量摻雜元素等原材料進行機械活 化處理并對先驅體進行造粒。在連續(xù)式隧道窯中保護氣氛下一定的時間和溫度煅燒前驅體合成磷酸鐵鋰復合正極材料，合成的磷酸鐵鋰正極材料具有最優(yōu)電化學性能。 B 采用現(xiàn)場合成磷酸鐵鋰 /納米結構碳復合材料的工藝，直接在合成磷酸鐵鋰的同時生成納米結構碳，使磷酸鐵鋰粒子均勻分布在納米結構碳的網絡中，得到磷酸鐵鋰和納米結構碳均勻連續(xù)相；該工藝防止了二價鐵進一步氧化，獲得了沒有雜質的磷酸鐵鋰，同時抑制了磷酸鐵鋰晶粒的長大，獲得了晶粒細小的亞微米粉體，為提高磷酸鐵鋰的電子電導率提供了保障；和傳統(tǒng)的包敷碳工藝相比，現(xiàn)場生成的納米 結構碳形成了相互連接的電子傳導的網絡，同時，納米結構碳具有更多的表面自由電子，具有更高的電子導電率。因此，該復合材料和該工藝降低了包敷碳含量，提高了活性物質的組分含量，并且提高了電子導電率； 11 C 采用了多元摻雜協(xié)同效應改善磷酸鐵鋰的電子導電率和鋰離子遷移率，提高產品的充放電容量，尤其是在大電流下的充放電性能；通過雜質離子的引入，改變了電子躍遷能壘。在摻雜金屬元素的基礎上，合成用修飾的鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰（ Li1xMxFeyPO4（ O≤X≤， 0≤Y≤）），其具有較標準的橄欖石結構。 本項目的合成方法與國外類似，均采用高溫固相反應法。不同之處主要在前處理工序。本項目采用機械化學活化法，得到混合均勻的前驅體粉末 ,并對前驅體粉末進行造粒，然后進行高溫煅燒，即得磷酸鐵鋰，采用此種工藝，生產流程短，設備投資少，操作簡單，生產成本低。目前生產磷酸鐵鋰主要采用金屬元素摻雜或者表面包敷碳來提高磷酸鐵鋰的電導率，本項目在前者方案的基礎上，首次采用金屬元素摻雜和表面包裹碳的方案，結合兩種方案的優(yōu)點，達到既提高磷酸鐵鋰的電導率，又保證磷酸鐵鋰的振實密度的目的 。 ? . 與國內同類產品主要性能比較 中輝振宇 本技術產品 平均粒徑 16μm 38μm（可調） 比容量 115 135 振實 比表面積 (m2/g) 150 310 Li:Fe(molar) 500次循環(huán)后容量衰減率 (%) 12 5 12 ? . 政策優(yōu)勢 我國政府將新型能源產業(yè)確定為重大高技術產業(yè)，國家計委、國家經貿委、國家科技部、國家外經貿部等部門把該產業(yè)分別列 入《中國高新技術產品目錄》、《外商投資產業(yè)指導目錄》、《國家十五重大產業(yè)化攻關項目》之中，符合國家產業(yè)政策。 ? . 技術優(yōu)勢 項目承擔單位擁有一批以杰出科學家和科技工作者，在材料研發(fā)方面處于國際先進水平，能為該項目產業(yè)化的順利實施提供堅強的技術支撐。 多次參與錳酸鋰、鈷酸鋰和磷酸鐵鋰的中試及產業(yè)化生產，在電池材料的成功產業(yè)化積累了豐富的工程經驗。 ? . 市場優(yōu)勢 預計 23年內，磷酸鐵鋰材料的市場需求量將達 1萬余噸以上。隨著中國加入WTO，國際制造中心逐步向我國轉移，國內電池行業(yè)將取得快速 發(fā)展，為該項目的發(fā)展提供了廣闊的市場空間。 ? . 性能優(yōu)勢 該產品的各項技術性能指標完全符合國際先進產品標準，部分性能指標還優(yōu)于國際先進水平，而成本又明顯低于進口產品，完全可以替代進口。 三 .項目成熟程度 . 產品質量的穩(wěn)定性，以及在價格、性能情況 我們對產品進行了 X射線衍射分析、掃描電鏡、循環(huán)伏安、充放電，比表面積，粒度分布等多種物理化學測試，結果表明，本項目批量生產所生產的樣品已達到國外同類產品水平。測試結果表明，產品具有較高的比容量和較優(yōu)良的循環(huán)性能，性能指標已超過了國外同類產 品水平，同時我們生產產品的價格僅為進口產品的二分之一，可作為鋰 子動力電池的首選材料。 該項目通過特種機械化學活化法的研究與開發(fā)，實現(xiàn)了磷酸鐵鋰生產原料的國產化；與國外同類產品相當，整體水平達國際先進。 ? . 技術質量指標 13 外觀：藍黑色粉末，無結塊。 物理性能： X射線衍射：對照 JCDS標準，無雜相存在。 粒度分布：正態(tài)分布 D50=6μm， 110μm占 90%以上。 振實密度： g/cm3。 比表面積： 10m2/g。 電化學性能：首次放電容量大于 135mAh/g， 100個循環(huán)容量衰減小于 2%， 300個循環(huán)容量衰減小于 5%， 90%。 磷酸鐵鋰材料作為鋰離子電池的正極材料，要求承受反復的電流充放。在充電時，鋰離子從正極中脫出而嵌入負極，放電時則從負極脫出嵌入正極。如此往復運動。要使其具有較高的循環(huán)壽命，則要求其在鋰離子脫出 /嵌入時結構上具有較好的可逆性，即在鋰離子反復脫出 /嵌入時，磷酸鐵鋰材料的骨架不致于坍塌，而引起循 環(huán)性能失效。因此，控制磷酸鐵鋰材料的循環(huán)性能一般從控制合成工藝（溫度制度）著手，保證其具有完好的晶 體結構。磷酸鐵鋰材料的另一個重要性能是大電流特性，即在較高倍率下的充放電能力，也即電池的功率輸出特性。尤其是在動力型應用時，這一性能顯得尤為重要。這也同樣對磷酸鐵鋰的晶體結構提出了較高的要求，使鋰離子能快速的遷移。本項目 通過金屬離子摻雜和現(xiàn)場引進納米結構碳既提高了磷酸鐵鋰的導電率和鋰離子擴散能力，同時又通過特殊的工藝保證了磷酸鐵鋰晶體結構的完整，在結構和工藝上給磷酸鐵鋰的物化性能提供了保證。本項目正在申請國家發(fā)明專利。 14 四 .市場需求情況 、在國內市場的競爭優(yōu)勢和 市場占有率 ? . 國內市場需求規(guī)模 中國鋰離子電池的生產總量己位居世界第二 ,2021年鋰離子電池產量為 只。隨著國內電芯廠家生產技術的進一步提高 ,基于成本的原因 ,專家預計 中國必將超過日本成為世界鋰離子電池的第一大生產國。 中國目前有大大小小的鋰離子電池生產廠 50多家 ,其中 ,比亞迪公司已日產 30萬只以上 ,邦凱公司日產已突破 10萬只 ,華粵寶、貴州航天、銀思奇等公司日產量已達到 4一 8萬只 ,其他廠家都紛紛在擴大規(guī)模。另外 ,由于中國巨大的潛在市場的吸引 ,國外電池生產廠 ,如日本三洋等紛紛來中國建電池廠 ,意欲 更大規(guī)模地搶占中國市場。專家預言 ,21世紀 ,中國不僅會成為鋰離子電池第一需求大國 ,而且會成為鋰離子電池的第一生產、出口大國。與之對應 ,近幾 年 , 中國對鋰離子電池正極材料的需求量超過 10000噸。 ? . 產品經濟周期及目前所處生命期的階段 鋰離子電池是國際上于 90年代初興起的最新一代二次電池產品 ,目前尚無可預見的替代產品。作為正極材料生產技術相對成熟的鋰鈷氧，因其原料資源（主要是鈷資源）的限制，加上生產成本過高已面臨嚴峻的市場危機。磷酸鐵鋰并沒有涉及到昂貴的稀有金屬元素，由于他獨特的橄欖石結構，磷氧鍵鍵 能大，鋰氧鍵鍵能較小，磷酸鐵鋰具有容量高、循環(huán)性能優(yōu)異、使用安全和價格合理等特點，磷酸