中國(guó)粉體網(wǎng)訊  磷酸鐵鋰因其原料豐富、制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，價(jià)格相比其他材料更低廉、對(duì)環(huán)境更加友好而在正極材料市場(chǎng)中備受歡迎；優(yōu)異的循環(huán)性能和高安全性能又使得磷酸鐵鋰正極材料率先在電動(dòng)汽車上得到應(yīng)用，納米LiFePO₄材料的大倍率特性也使其成為最受學(xué)術(shù)界和工業(yè)界關(guān)注的動(dòng)力電池正極材料之一。

LiFePO₄尺寸納米化是工業(yè)化生產(chǎn)并提高正極材料性能的發(fā)展趨勢(shì)。由于LiFePO₄正極材料中鋰離子的擴(kuò)散是一維的，減小LiFePO₄顆粒的尺寸可以縮短鋰離子的相對(duì)運(yùn)動(dòng)距離，提高鋰離子傳輸擴(kuò)散速率。同時(shí)合成納米級(jí)LiFePO₄正極材料，會(huì)增加材料顆粒之間的接觸及電子傳導(dǎo)，還可以增加電極材料的表面活性，促進(jìn)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。

實(shí)驗(yàn)室合成磷酸鐵鋰一般采用普通行星球磨的方法來對(duì)前驅(qū)體進(jìn)行混料、粉碎，然而該方法采用鋼材質(zhì)的珠子以及罐體，球磨過程有可能會(huì)造成雜質(zhì)金屬的污染，不利于最終合成磷酸鐵鋰的穩(wěn)定性。此外，普通球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速一般較低，難以將前驅(qū)體的粒徑粉碎至極小的范圍；并且在球磨之后，使用普通烘箱進(jìn)行干燥的過程會(huì)使前驅(qū)體結(jié)塊。這兩種不利因素會(huì)導(dǎo)致最終合成的磷酸鐵鋰粒徑不穩(wěn)定，甚至達(dá)不到要求。

有研究人員采用深圳叁星飛榮納米砂磨機(jī)混合以及粉碎前驅(qū)體，然后對(duì)其進(jìn)行噴霧干燥，可以很好解決上述所有問題。納米砂磨機(jī)采用直徑0.3-0.4mm的高硬度氧化鋯珠子（不掉粉，避免雜質(zhì)污染），在高速攪拌狀態(tài)下對(duì)物料進(jìn)行研磨分散，這種砂磨機(jī)在細(xì)化粉碎物料的同時(shí)，能夠?qū)ξ锪线M(jìn)行不間斷的分散和混合。有實(shí)驗(yàn)表明經(jīng)2-3個(gè)小時(shí)的研磨，即可將前驅(qū)體研磨至納米粒徑的水平。

通過叁星飛榮納米砂磨機(jī)研磨，加上噴霧干燥器干燥的方法，能夠避免雜質(zhì)的引入，促進(jìn)前驅(qū)體的混合均勻以及粒徑控制，最重要的是可以助力大規(guī)模生產(chǎn)，最終獲得粒徑更細(xì)、分布更均勻的納米磷酸鐵鋰產(chǎn)品。

（圖片來源：叁星飛榮）

據(jù)叁星飛榮官網(wǎng)介紹，針對(duì)臥式砂磨機(jī)及傳統(tǒng)立式機(jī)存在的五大難題，叁星飛榮專門推出了SP系列立式無篩網(wǎng)無軸封砂磨機(jī)， 設(shè)備具有以下五大優(yōu)點(diǎn)：

1）無軸封：無泄漏、損壞、維修的困擾；

2）無篩網(wǎng)：無堵塞、無需清理篩網(wǎng)及篩珠；

3）研磨介質(zhì)：Φ0.1-2.0mm，可實(shí)現(xiàn)納米級(jí)超細(xì)研磨；

4）高效研磨：動(dòng)力主要用在對(duì)大顆粒的有效研磨，效率比臥式機(jī)提高50%以上；

5）分級(jí)分離、分級(jí)研磨功能：

由于離心分離的作用，細(xì)顆粒及時(shí)排出磨腔，停留時(shí)間短，無過磨；

而大顆粒未能排出，在磨腔內(nèi)停留時(shí)間較長(zhǎng)而被磨細(xì)，以致最終產(chǎn)品顆粒均勻，分布窄。

（圖片來源：叁星飛榮）

據(jù)悉，上述設(shè)備現(xiàn)已成熟并廣泛應(yīng)用于磷酸鐵鋰等新能源材料，以及先進(jìn)陶瓷材料、新型碳材料、各種納米涂料、油墨、顏料等諸多領(lǐng)域，可謂是先進(jìn)納米材料的制備專家。

參考來源：

陳雨晴：磷酸鐵鋰納米顆粒電化學(xué)機(jī)理及相變研究，武漢理工大學(xué)

梁亞春：納米化鋰電池正極材料磷酸鐵鋰的研究，電子科技大學(xué)

李曄：丙烯腈低聚物熱還原Fe(III)制備碳包覆磷酸鐵鋰的研究，深圳大學(xué)

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/平安）

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