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編號：

名稱： 循環(huán)利用磷化工副產(chǎn)物磷鐵制備能源材料

領域： 新能源

成果形式：

投資額： 萬

案例數(shù)： 2-5家

技術階段： 小批量階段

合作方式： 技術許可,其他

擁有獨立的自主知識產(chǎn)權，采用磷鐵在水溶液中電解制備高純度FePO₄，以水中的氧為產(chǎn)物提供氧源，可以實現(xiàn)原位除雜，不受磷鐵的原料來源限制；采用價廉的磷鐵和空氣中的氧為原料，通過與鋰鹽和補充磷源或鐵源在可控氣氛下反應制備粒度和碳含量可控的LiFePO₄，避開了目前合成方法中的專利技術壁壘問題，不存在知識產(chǎn)權糾紛，將廢物循環(huán)利用與能源材料耦合起來，節(jié)能環(huán)保，從源頭上降低了磷酸鐵和磷酸鐵鋰的生產(chǎn)成本。

所采用的原料均為大宗化工產(chǎn)品，磷鐵副產(chǎn)物中的雜質可以通過反應工藝控制進行無害化處理，在原料的供應和價格方面都非常穩(wěn)定；通過工藝控制和反應原料的組合，可以將反應產(chǎn)生的CO₂等副產(chǎn)物循環(huán)利用，實現(xiàn)零排放的綠色清潔工藝；將添加劑與磷鐵和鋰源及補充的鐵源或磷源充分混合，添加劑在后續(xù)的反應中既可以起保護作用，又能形成對磷酸鐵鋰顆粒的原位包覆及控制晶粒生長作用，能夠極大提高正極材料的導電性能；采用的工藝路線容易控制，工藝穩(wěn)定性好，容易實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。

主要技術指標：

1．FePO₄基本參數(shù)：純度≥97%，粒度≤1μm，而且根據(jù)需要可以進行調(diào)控

2. LiFePO₄基本參數(shù)：  Li =~4.4%, Fe=35.4%, P=19.6%, C=2-6%

3. 物理參數(shù)：松裝密度 ≥0.5g/cm³；振實密度 ≥1.0g/cm³,；中位粒徑 ~4μm

4. 涂片參數(shù)：LiFePO₄: C : PVDF=90:3:7；極片壓實密度：2.1-2.4 g/cm³

5. 電化學性能：克容量>120mAh/g 測試條件：1C, 全電池。

主要經(jīng)濟指標分析：

本項目一期產(chǎn)能設計為200噸/年，對于潛在的龐大市場來說是微不足道，只要本項目形成了穩(wěn)定的產(chǎn)能和質量，產(chǎn)品將會是供不應求。根據(jù)現(xiàn)有的情況來看，本產(chǎn)品的成本將會在6.0萬元/噸或者更低，而市場價格在近年內(nèi)會在15.0萬元/噸，我們比市場價格低1.0萬元/噸都很有非常大的市場競爭優(yōu)勢。本項目建成投產(chǎn)后一年內(nèi)，不僅收回全部投資，并將在今后幾年內(nèi)獲得非常豐厚的回報。

建設投產(chǎn)條件：對于年產(chǎn)200噸鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰及其原料磷酸鐵的新工藝生產(chǎn)線項目，開發(fā)總投資約為700萬元，其中生產(chǎn)設備（主要生產(chǎn)設備需要根據(jù)我們的工藝要求對市售設備進行改造）購置費用為360萬元，檢測設備購置費用為50萬元，其他為流動資金、試驗費、外協(xié)費等，具體條件面議。

應用領域及市場需求分析：本項目產(chǎn)品專門提供給各種電動車（包括自行車、公交車、汽車、混合動力車等）、電動工具、手機、筆記本電腦、藍牙器件、UPS不間斷電源、攝像機、播放器、游戲機、電動玩具、清潔器和極端氣候環(huán)境下的武器裝備等產(chǎn)品所需的鋰離子電池和超級電容器電極材料，特別在電動車領域具有非常大的市場前景。作為電動車電源，磷酸亞鐵鋰動力電池具有熱穩(wěn)定性好、安全性高、壽命長、倍率性能好、耐高溫、綠色環(huán)保等特點，備受關注。與以往的鋰離子電池正極材料LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiNiMO₂等相比，磷酸亞鐵鋰的安全性能與循環(huán)壽命是其它材料所無法相比的，這些也正是動力電池最重要的技術指標，而且循環(huán)穩(wěn)定性好，1C充放循環(huán)壽命達2000次。單節(jié)電池過充電壓30V不燃燒、不爆炸，穿刺不爆炸。在未來幾年內(nèi)，磷酸鐵鋰地市場需求量將達5萬噸以上，尤其是在動力型電池應用方面對磷酸鐵鋰地需求將大幅增加。目前全球磷酸鐵鋰生產(chǎn)能力小于2000噸/年，投資磷酸鐵鋰項目風險小，回報快。

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