據媒體12月2日報道，近日，中科院金屬研究所研究員王曉輝課題組與南京航空航天大學教授朱孔軍合作，在純水的合成環境中，成功制備出納米“磷酸鐵鋰”材料，并顯示出優異的電化學性能。相關成果已于日前發表在國際學術刊物《綠色化學》（Green Chemistry)上。

磷酸鐵鋰納米晶水熱合成路線及鋰回收示意圖（中間為磷酸鐵鋰TEM圖片）

以氫氧化鋰、硫酸亞鐵和磷酸為原料制備納米磷酸鐵鋰。用氫氧化鋇做沉淀劑與濾液反應，隨后進行固液分離，回收氫氧化鋰。

目前工業上合成磷酸鐵鋰的主要工藝路徑為，以可溶性的鐵鹽和磷酸為原料，利用共沉淀法合成磷酸鐵，然后采用球磨工藝混合磷酸鐵和碳酸鋰，然后利用噴霧造粒，最后利用高溫固相+熱還原法合磷酸鐵鋰。這種方法的優點是工藝成熟，產品的形貌容易控制，缺點也很明顯，如能耗高，且難以合成納米粒徑的磷酸鐵鋰材料。

而水熱法是一種很好的合成納米材料的方法，并且由于其反應特點使得微量的金屬也能夠均勻的摻入到材料當中，但是傳統的水熱法面臨的最大的難題是產率過低，難以實現工業化生產。

王曉輝表示，如何采用水熱法制備具有高性能的納米“磷酸鐵鋰”，并且能夠做到循環利用鋰源，不僅是實現規模化水熱法制備納米“磷酸鐵鋰”的技術難題，也是一個重要的科學問題。

王曉輝課題組與朱孔軍合作，通過減小形核窗口時間來增大形核速率，最終制備出迄今產率最高的“磷酸鐵鋰”，而且，鋰源的有效利用率超過了90%，大幅降低了生產成本。來自金屬所的消息顯示，該所接下來還將推動其規模化生產。

參考來源：中科院金屬所