粉體振實(shí)密度廠家分享改善磷酸鐵鋰振實(shí)密度的幾種方法

   粉體振實(shí)密度廠家下面介紹幾種改善磷酸鐵鋰振實(shí)密度的方法：

1、合成方法

   目前制備磷酸鐵鋰方法很多，不同制備方法對LiFePO4的振實(shí)密度影響很大。不規(guī)則的粉末顆粒不能緊密堆積，如果合成的LiFePO4粉末顆粒為不規(guī)則形貌，會造成產(chǎn)物的振實(shí)密度很低。一般來說，由規(guī)則的球形顆粒組成的粉體，因其不會有團(tuán)聚和粒子架橋現(xiàn)象，從而具有較高的振實(shí)密度。得到規(guī)則球形顆粒的方法如下：

①用高密度球形FePO4前驅(qū)體合成球形LiFePO4顆粒

  制得高密度球形前驅(qū)體是得到高密度球形產(chǎn)物的有效途徑之一。先合成高密度球形FePO4前驅(qū)物，再與其他原料混合均勻，通過高溫反應(yīng)，使鋰通過球形前驅(qū)體顆粒表面的微孔向各方向均勻、同步地滲入前驅(qū)體的中心，保持球形形貌。此方法中，球形前驅(qū)體可以消除反應(yīng)過程中由于擴(kuò)散途徑不同引起的微觀組分差異，生成組成均勻的LiFePO4，從而提高材料的性能。

②噴霧干燥法制備球形LiFePO4顆粒

  噴霧干燥（熱解）法是將各金屬鹽按制備復(fù)合型粉末所需的化學(xué)計(jì)量比配成前驅(qū)體溶液，經(jīng)霧化器霧化后，由載氣帶入設(shè)定溫度的反應(yīng)爐中，在反應(yīng)爐中瞬間完成溶劑蒸發(fā)、溶質(zhì)沉淀形成固體顆粒、顆粒干燥、顆粒熱分解和燒結(jié)成型等一系列的過程，后形成規(guī)則的球形粉末顆粒。

③熔鹽法制備球形LiFePO4顆粒

  熔鹽法通常采用一種或數(shù)種低熔點(diǎn)的鹽類作為反應(yīng)介質(zhì)，合成過程會出現(xiàn)液相，反應(yīng)物在其中有一定的溶解度，這大大加快了反應(yīng)物離子的擴(kuò)散速率，使反應(yīng)物在液相中實(shí)現(xiàn)原子尺度混合，反應(yīng)就由固-固反應(yīng)轉(zhuǎn)化為固-液反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，采用合適的溶劑將鹽類溶解，經(jīng)過濾洗滌后即可得到合成產(chǎn)物。

2、粒徑分布

  磷酸鐵鋰的振實(shí)密度與顆粒的粒徑之間存在著密切的聯(lián)系。如果由球形顆粒組成的粉體具有理想的粒徑分布，使得小顆粒能盡量填補(bǔ)大顆粒之間的空隙，則可以進(jìn)一步提高其振實(shí)密度，從而有利于提高電池的體積比容量。研究表明，納米級別的LiFePO4振實(shí)密度一般較低， 而微米級別的LiFePO4具有較高的振實(shí)密度。

   多孔材料可以實(shí)現(xiàn)高的振實(shí)密度：大顆粒的產(chǎn)物振實(shí)密度一般較高，但也會導(dǎo)致鋰離子在固體材料中的擴(kuò)散路徑變長，材料的電化學(xué)性能也變差。研究發(fā)現(xiàn)多孔的LiFePO4具有相互連接的三維孔通道，且孔之間的距離是納米級的，孔隙之間相互連接的三維通道縮短了鋰離子的脫嵌距離；且多孔材料這種*的微觀結(jié)構(gòu)，使材料具有更大的比表面積，可使材料與電解液充分接觸，增大了鋰離子的擴(kuò)散面積，提高了鋰離子的遷移速率，有利于解決LiFePO4擴(kuò)散系數(shù)小所導(dǎo)致的電化學(xué)性能差的問題。由于制備多孔材料時(shí)得到的都是尺寸較大且形貌良好的顆粒，所以多孔材料在保證了材料有較高振實(shí)密度的同時(shí)，也能具有良好的電化學(xué)性能。

3、碳包覆

   研究表明碳包覆能增強(qiáng)磷酸鐵鋰顆粒之間的導(dǎo)電性，使其電化學(xué)性能有明顯改善。但是過量的碳將嚴(yán)重降低LiFePO4的振實(shí)密度。選擇合適的碳源，改進(jìn)制備工藝，都可以使碳包覆層更加均勻，從而提高材料的振實(shí)密度。