编号：

名称： 循环利用磷化工副产物磷铁制备能源材料

领域： 新能源

成果形式：

投资额： 万

案例数： 2-5家

技术阶段： 小批量阶段

合作方式： 技术许可,其他

拥有独立的自主知识产权，采用磷铁在水溶液中电解制备高纯度FePO₄，以水中的氧为产物提供氧源，可以实现原位除杂，不受磷铁的原料来源限制；采用价廉的磷铁和空气中的氧为原料，通过与锂盐和补充磷源或铁源在可控气氛下反应制备粒度和碳含量可控的LiFePO₄，避开了目前合成方法中的专利技术壁垒问题，不存在知识产权纠纷，将废物循环利用与能源材料耦合起来，节能环保，从源头上降低了磷酸铁和磷酸铁锂的生产成本。

所采用的原料均为大宗化工产品，磷铁副产物中的杂质可以通过反应工艺控制进行无害化处理，在原料的供应和价格方面都非常稳定；通过工艺控制和反应原料的组合，可以将反应产生的CO₂等副产物循环利用，实现零排放的绿色清洁工艺；将添加剂与磷铁和锂源及补充的铁源或磷源充分混合，添加剂在后续的反应中既可以起保护作用，又能形成对磷酸铁锂颗粒的原位包覆及控制晶粒生长作用，能够极大提高正极材料的导电性能；采用的工艺路线容易控制，工艺稳定性好，容易实现大批量生产。

主要技术指标：

1．FePO₄基本参数：纯度≥97%，粒度≤1μm，而且根据需要可以进行调控

2. LiFePO₄基本参数：  Li =~4.4%, Fe=35.4%, P=19.6%, C=2-6%

3. 物理参数：松装密度 ≥0.5g/cm³；振实密度 ≥1.0g/cm³,；中位粒径 ~4μm

4. 涂片参数：LiFePO₄: C : PVDF=90:3:7；极片压实密度：2.1-2.4 g/cm³

5. 电化学性能：克容量>120mAh/g 测试条件：1C, 全电池。

主要经济指标分析：

本项目一期产能设计为200吨/年，对于潜在的庞大市场来说是微不足道，只要本项目形成了稳定的产能和质量，产品将会是供不应求。根据现有的情况来看，本产品的成本将会在6.0万元/吨或者更低，而市场价格在近年内会在15.0万元/吨，我们比市场价格低1.0万元/吨都很有非常大的市场竞争优势。本项目建成投产后一年内，不仅收回全部投资，并将在今后几年内获得非常丰厚的回报。

建设投产条件：对于年产200吨锂离子电池正极材料磷酸铁锂及其原料磷酸铁的新工艺生产线项目，开发总投资约为700万元，其中生产设备（主要生产设备需要根据我们的工艺要求对市售设备进行改造）购置费用为360万元，检测设备购置费用为50万元，其他为流动资金、试验费、外协费等，具体条件面议。

应用领域及市场需求分析：本项目产品专门提供给各种电动车（包括自行车、公交车、汽车、混合动力车等）、电动工具、手机、笔记本电脑、蓝牙器件、UPS不间断电源、摄像机、播放器、游戏机、电动玩具、清洁器和极端气候环境下的武器装备等产品所需的锂离子电池和超级电容器电极材料，特别在电动车领域具有非常大的市场前景。作为电动车电源，磷酸亚铁锂动力电池具有热稳定性好、安全性高、寿命长、倍率性能好、耐高温、绿色环保等特点，备受关注。与以往的锂离子电池正极材料LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiNiMO₂等相比，磷酸亚铁锂的安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的，这些也正是动力电池最重要的技术指标，而且循环稳定性好，1C充放循环寿命达2000次。单节电池过充电压30V不燃烧、不爆炸，穿刺不爆炸。在未来几年内，磷酸铁锂地市场需求量将达5万吨以上，尤其是在动力型电池应用方面对磷酸铁锂地需求将大幅增加。目前全球磷酸铁锂生产能力小于2000吨/年，投资磷酸铁锂项目风险小，回报快。

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