中國粉體網(wǎng)訊 磷酸鐵鋰具有價格低廉、環(huán)境友好、熱穩(wěn)定性好、資源豐富、安全可靠等優(yōu)點，被認為是最有前途的新一代鋰電池正極材料，磷酸鐵鋰納米化后具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性、壽命長，且具有比能量大、對環(huán)境無污染等特點。
納米磷酸鐵鋰的特點
納米磷酸鐵鋰的特點相對于普通材料具體說來分為：
（1）由于納米材料具有高比表面積、微孔多、粒度微小等特點，使反應(yīng)界面增大，增多了材料的擴散通道，使得理論儲鋰容量更高；
（2）納米磷酸鐵鋰具有良好的動力學(xué)性質(zhì)，鋰離子在擴散過程中路徑短，具備嵌人深度淺的特點；
（3）磷酸鐵鋰經(jīng)過納米化后可以促使不可逆相變的電極材料轉(zhuǎn)變，使得電極材料得以循環(huán)使用；
（4）納米材料受外界影響后對體積的變化很小，具有超塑性和蠕變性的特點。
德方納米的納米磷酸鐵鋰生產(chǎn)工藝
由于磷酸鐵鋰的特殊結(jié)構(gòu)，鋰離子擴散速率慢，電子電導(dǎo)率差，不適宜大電流的充放電，在功率型鋰離子動力電池應(yīng)用方面受阻，工藝上可通過減小磷酸鐵鋰尺寸、表面包覆導(dǎo)電材料、摻雜改性等措施來提高鋰離子擴散速率。德方納米是我國第一家將納米技術(shù)應(yīng)用到制備電池正極材料的新能源、新材料企業(yè)，在納米磷酸鐵鋰的生產(chǎn)上具備豐富的經(jīng)驗。
在制備納米磷酸鐵鋰時，德方納米利用高價態(tài)金屬離子進行摻雜，在磷酸鐵鋰顆粒成型時，控制一次顆粒的一維平均粒徑接近納米量級，經(jīng)過造粒后形成微米級二次顆粒，通過在一次、二次顆粒表面包覆非連續(xù)的石墨烯，形成了一個立體的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，大幅度提高粉體的離子和電子導(dǎo)電性，從而使公司所生產(chǎn)的納米磷酸鐵鋰具備了優(yōu)異的綜合性能。
德方納米：納米磷酸鐵鋰生產(chǎn)工藝流程圖
（注:2017年1-9月，發(fā)行人優(yōu)化生產(chǎn)工藝，取消了上圖虛線框的烘干環(huán)節(jié)，降低了能源耗用。）
其中核心環(huán)節(jié)是前驅(qū)體制備和燒結(jié)。前驅(qū)體制備主要設(shè)備是發(fā)料系統(tǒng)，將液體狀態(tài)的漿料放入發(fā)料罐中，進行預(yù)加熱，漿料自然吸收熱量，自熱蒸發(fā)大部分水分，形成固體蜂窩狀凝膠。燒結(jié)過程的主要設(shè)備是輥道窯和全自動匣缽回送裝置，將干燥后的粉末狀凝膠盛裝到匣缽里，通過輥道窯棒傳動匣缽，將物料帶入輥道窯中進行燒結(jié)。
德方納米生產(chǎn)納米磷酸鐵鋰所采用的“自熱蒸發(fā)液相合成法”，具有獨創(chuàng)性和先進性，該技術(shù)在常溫常壓下即可反應(yīng)，反應(yīng)條件簡單，具有成本較低的優(yōu)勢。而且德方納米持續(xù)優(yōu)化生產(chǎn)工藝，自制鐵源，提高對鋰源等原材料的包容性等，不斷改善生產(chǎn)管理，進一步降低了生產(chǎn)成本。
德方納米生產(chǎn)的納米磷酸鐵鋰的性能
德方納米的納米磷酸鐵鋰應(yīng)用于鋰離子電池正極后，具有顯著提高鋰離子電池的充放電倍率性能和低溫充放電性能、降低鋰離子電池的內(nèi)阻、提高了安全性、增加循環(huán)使用壽命等特性。
以DY-1和DY-2為例
DY-1性能優(yōu)勢
尺寸小，粒徑分布均勻，做成的極片光滑無顆粒，更利于電子、離子的傳導(dǎo)；
結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有良好的安全性和循環(huán)性能；
倍率性好，30C放電容量保持率為94.5%；
低溫性能好，-20°C的放電容量保持率為71.8%。
DY-2性能優(yōu)勢
DY-2具有優(yōu)異的低溫性能，-20°C的放電容量保持率86%，此外，還有良好的倍率性，循環(huán)性和安全性。
積極建設(shè)新增產(chǎn)能，提高行業(yè)競爭力
德方納米共有三處生產(chǎn)基地：
佛山德方：通過新增項目（共有第一期、第二期和第三期共3期項目），優(yōu)化生產(chǎn)工藝，持續(xù)擴大產(chǎn)能，目前產(chǎn)能約2.55萬噸/年，在建產(chǎn)能2.5萬噸/年；
曲靖德方：募集資金投資項目年產(chǎn)1.5萬噸納米磷酸鐵鋰；
曲靖麟鐵：公司與寧德時代合資分兩期建設(shè)的“1萬噸+1萬噸”納米磷酸鐵鋰項目。
2020年7月1日德方納米發(fā)布募資說明書：募集12億擴建4萬噸磷酸鐵鋰。上述項目達產(chǎn)后，德方納米將擁有超10萬噸產(chǎn)能，以支持新能源汽車行業(yè)的持續(xù)發(fā)展以及儲能市場的興起與商業(yè)化需求。
對于未來規(guī)劃，德方納米表示，德方納米致力于向世界奉獻更安全與高效的綠色新能源材料，力爭將德方納米打造成為“中國納米級鋰離子電池材料領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者”。未來幾年要不斷加大科研投入，深入開展產(chǎn)學(xué)研合作，加強與相關(guān)研究機構(gòu)以及知名院校的合作，及時跟蹤本行業(yè)技術(shù)前沿，確保企業(yè)始終走在同行業(yè)研發(fā)的最前列。
參考來源：
曹圣平.納米磷酸鐵鋰的制備與性能分析
德方納米官網(wǎng)、招股說明書、企業(yè)年報
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/墨玉）
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