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編號(hào)：

名稱： 循環(huán)利用磷化工副產(chǎn)物磷鐵制備能源材料

領(lǐng)域： 新能源

成果形式：

投資額： 萬

案例數(shù)： 2-5家

技術(shù)階段： 小批量階段

合作方式： 技術(shù)許可,其他

擁有獨(dú)立的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，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(shí)現(xiàn)原位除雜，不受磷鐵的原料來源限制；采用價(jià)廉的磷鐵和空氣中的氧為原料，通過與鋰鹽和補(bǔ)充磷源或鐵源在可控氣氛下反應(yīng)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(shù)壁壘問題，不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)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(zhì)可以通過反應(yīng)工藝控制進(jìn)行無害化處理，在原料的供應(yīng)和價(jià)格方面都非常穩(wěn)定；通過工藝控制和反應(yīng)原料的組合，可以將反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂等副產(chǎn)物循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)零排放的綠色清潔工藝；將添加劑與磷鐵和鋰源及補(bǔ)充的鐵源或磷源充分混合，添加劑在后續(xù)的反應(yīng)中既可以起保護(hù)作用，又能形成對(duì)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(dǎo)電性能；采用的工藝路線容易控制，工藝穩(wěn)定性好，容易實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。

       由于本技術(shù)路線使用比較低廉的磷化工副產(chǎn)物磷鐵和大宗化工產(chǎn)品，原料成本只是其他工藝原材料成本的1/3~2/3，非常具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；本項(xiàng)目前期采用全新工藝研制的磷酸鐵鋰材料克容量已達(dá)到或超過市售產(chǎn)品，1C放電容量達(dá)到120 mAh/g以上，而且成本和生產(chǎn)工藝有非常大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

主要技術(shù)指標(biāo)：

1．FePO₄基本參數(shù)：純度≥97%，粒度≤1μm，而且根據(jù)需要可以進(jìn)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(shí)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(shí)密度：2.1-2.4 g/cm³

5. 電化學(xué)性能：克容量>120mAh/g 測(cè)試條件：1C, 全電池。

克容量>140mAh/g 測(cè)試條件：紐扣0.1C, 電壓4.2-2.5V

主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析：

本項(xiàng)目一期產(chǎn)能設(shè)計(jì)為200噸/年，對(duì)于潛在的龐大市場(chǎng)來說是微不足道，只要本項(xiàng)目形成了穩(wěn)定的產(chǎn)能和質(zhì)量，產(chǎn)品將會(huì)是供不應(yīng)求。根據(jù)現(xiàn)有的情況來看，本產(chǎn)品的成本將會(huì)在6.0萬元/噸或者更低，而市場(chǎng)價(jià)格在近年內(nèi)會(huì)在15.0萬元/噸，我們比市場(chǎng)價(jià)格低1.0萬元/噸都很有非常大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。本項(xiàng)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(bào)。

     本項(xiàng)目的市場(chǎng)定位為由磷鐵制備磷酸鐵鋰的產(chǎn)業(yè)化，在一年內(nèi)形成年產(chǎn)200噸鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的生產(chǎn)能力。   鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰達(dá)規(guī)模后，按年產(chǎn)銷200噸測(cè)算： 按每噸磷酸鐵鋰14萬元售價(jià)（低于目前市場(chǎng)價(jià)格每噸15萬元），利稅7.5萬元估算，產(chǎn)值2800萬元，利稅1300萬元。預(yù)計(jì)批量投產(chǎn)后當(dāng)年即可收回全部投資，并有絕對(duì)的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，具有可觀的利潤。

建設(shè)投產(chǎn)條件：對(duì)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(xiàng)目，開發(fā)總投資約為700萬元，其中生產(chǎn)設(shè)備（主要生產(chǎn)設(shè)備需要根據(jù)我們的工藝要求對(duì)市售設(shè)備進(jìn)行改造）購置費(fèi)用為360萬元，檢測(cè)設(shè)備購置費(fèi)用為50萬元，其他為流動(dòng)資金、試驗(yàn)費(fèi)、外協(xié)費(fèi)等，具體條件面議。

應(yīng)用領(lǐng)域及市場(chǎng)需求分析：本項(xiàng)目產(chǎn)品專門提供給各種電動(dòng)車（包括自行車、公交車、汽車、混合動(dòng)力車等）、電動(dòng)工具、手機(jī)、筆記本電腦、藍(lán)牙器件、UPS不間斷電源、攝像機(jī)、播放器、游戲機(jī)、電動(dòng)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(jí)電容器電極材料，特別在電動(dòng)車領(lǐng)域具有非常大的市場(chǎng)前景。作為電動(dòng)車電源，磷酸亞鐵鋰動(dòng)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(diǎn)，備受關(guān)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(dòng)力電池最重要的技術(shù)指標(biāo)，而且循環(huán)穩(wěn)定性好，1C充放循環(huán)壽命達(dá)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(chǎng)需求量將達(dá)5萬噸以上，尤其是在動(dòng)力型電池應(yīng)用方面對(duì)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(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)小，回報(bào)快。

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