磷酸铁锂作为一种锂电池用正极材料，早已在锂电池体系中广泛且成熟利用。而磷酸铁锂电池因其密度高、体积小、重量轻，电池组供电电量大，被视为5G基站后备电源电池的最佳选择。据预测，2020年新建及改造的5G基站对磷酸铁锂电池需求量将达10GWh；到2025年，将增至155.4GWh，市场前景广阔。

磷酸铁锂正极材料的性能在一定程度上取决于材料的形态、颗粒的尺寸以及原子排列，因此制备工艺尤为重要。

目前工业生产磷酸铁锂的主流工艺有：草酸亚铁法、铁红法，全湿法（水热合成）、磷酸铁法和自热蒸发液相法。

草酸亚铁法

草酸亚铁法是早期常见的制备工艺，以碳酸锂、氢氧化锂为锂源，草酸亚铁为铁源，将原料球磨干燥后，在惰性气体或者还原气氛中，以一定的升温加速加热到某一温度，反应一段时间冷却。

优点：工艺简单，易实现产业化

缺点：粒径不容易控制，分布不均匀，形貌不规则，合成过程需要惰性气体保护。

铁红法

1、铁红粉制备

u  加入硫酸，将废铁溶解得到FeSO₄

u  加入NaOH，与FeSO₄反应得到沉淀Fe（OH）₂

u  Fe（OH）₂经过烧结后分解为Fe₂O₃

u  通过水洗除掉Fe₂O₃中的Na杂质

2、磷酸铁锂制备

l  铁红粉与磷酸二氢氨、碳酸锂分散、研磨

高速混合机FRM系列

循环式搅拌球磨机QX系列

l  喷雾干燥

l  高温烧结进行反应

l  粉碎制得LFP

优点：原料价格低，改善材料的导电性

缺点：使用硫酸，不易管控；过程中需要排除大量的废水，同时产生大量氨气，不易处理，环保压力大。

全湿法

全湿法（水热）是一种比较先进的制备工艺，是将硫酸亚铁、氢氧化锂和磷酸溶于水中或其他溶剂中，通过水热过程进行反应合成磷酸铁锂的工艺。

高温包覆机VCJ系列

优点：物相均匀、粉体粒径小以及操作简便，批量稳定性好、原料价廉易得，不需要惰性气氛。

缺点：粒径不均匀、物相不纯净、设备投资大以及工艺较复杂

磷酸铁法

1、磷酸铁制备

u  加入硫酸，将废铁溶解得到FeSO₄

u  加入（NH₄）₃PO₄，与FeSO₄反应得到沉淀FePO₄

2、磷酸铁锂制备

l  磷酸铁与碳酸锂或氢氧化锂分散、研磨

棒销式分散研磨机SMLYU系列

l  喷雾干燥

l  高温烧结进行反应

l  粉碎制得LFP

优点：循环性能好，价格低廉

缺点：生产周期长，能耗高，污染严重，产品批次稳定性差

自热蒸发液相法

1、硝酸铁制备

Ø  加入硝酸，与纯铁反应得到Fe（NO₃）₃，排出一氧化氮

2、硝酸锂制备

Ø  加入硝酸，与碳酸锂反应生成硝酸锂，少量二氧化碳排出

3、磷酸铁锂制备

Ø  向硝酸锂中加入铁源、磷源，加热反应，生成LiFePO₄·NH₃，排出二氧化氮

搅拌球磨机SX系列

棒销式分散研磨机SMLYU系列

Ø  流化床干燥

Ø  辊道窑烧结，分解LiFePO₄·NH₃，得到LiFePO₄

Ø  气流粉碎

优点：低温性能优异，循环性能良好，能耗低、批次稳定性好

缺点：纯铁无明显价格优势，硝酸具有强氧化性及腐蚀性，不易管控，且反应排出的一氧化氮、二氧化氮均为有毒气体，此工艺环保压力巨大。工艺过程复杂，不利于成本控制。

目前，磷酸铁锂的利润空间正不断被压缩，迫切需要成本低廉的磷酸铁制备新工艺和新产品。

新工艺介绍：

1、废铁与磷酸制备磷酸铁      Fe+2H₃PO₄→Fe（H₂PO₄）₂+H₂

                             Fe（H₂PO₄）₂+氧化剂→FePO₄

2、磷酸铁与锂源制备LFP      2FePO₄+Li₂CO₃ +2C→2 LiFePO₄+C0₂+C0

3、设备大型化（如大型砂磨机、大型喷雾干燥，有助于提高单位产能）

优势：

Ø  废铁来源广泛，价格低廉

Ø  磷酸无强氧化性，无强腐蚀性，属于较为安全的酸，易于管控

Ø  无有毒有害气体排放，环保压力小

Ø  工艺流程简便，生产成本优势明显

Ø  此工艺制备出的LFP成本可控制在2万元/吨

纳米粒子分散机VSM系列

新工艺通过改变铁源制备工艺，降低环保压力，使磷酸铁生产成本明显降低，且制备过程简单。以其产品可实现大功率快速充放电、适应超低温恶劣条件、安全可靠寿命长、成本相对更低等特点，工艺水平处于国际领先位置。