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磷酸铁锂生产工艺颗粒检测的难点和整体解决方案——专访丹东百特仪器有限公司技术总监李雪冰博士

日期：2023-09-09 11:43:42 来源：网络整理作者：本站编辑浏览：28 评论：0

随着碳达峰碳中和战略的贯彻实施，新能源产业发展步入快车道。正极材料作为电池成本占比最高的一部分，其市场需求迎来了爆发式的增长。2023年8月15日到16日，2023先进正极材料技术与产业高峰论坛暨第一届钠离子电池材料技术研讨会在山城重庆隆重召开，会议期间，我们邀请到了业内专家、学者，优秀企业家代表做客对话栏目，进行访谈交流。本期，我们邀请到的是丹东百特仪器有限公司技术总监李雪冰博士。

李雪冰，丹东百特仪器有限公司技术总监，综合解决方案专家。中国科学技术大学纳米材料方向博士毕业，分别在材料研发领域和仪器表征领域工作过多年，具有扎实的材料学背景，同时又具有多年的颗粒表征实践经验，对于锂电领域颗粒表征方案具有较为深刻的理解。

粉体网：想问一下李博士，磷酸铁锂的粒度分布对电池有什么影响？

李博士：磷酸铁锂的颗粒大小是很重要的物理指标，它的一次粒径和二次粒径都会对其他的物理指标如比表面或颗粒之间的作用产生显著影响。通过研究来看，磷酸铁锂的颗粒大小对电池的压实密度、充放电、循环包括它做成膜以后的力学性能和强度都会产生显著影响。

粉体网：目前磷酸铁锂的粒度要求是怎么样？

李博士：相对于三元材料来说，磷酸铁锂的粒度分布表现得复杂一些，原因在于磷酸铁锂的工艺跨度很大。在D50做的比较细，但是在D90跨度比较大，样品分布有窄有宽。粒度要求取决于它的应用级，比如说动力电池、普通电池和手机电池等，不同的应用磷酸铁锂的分布都不太一样。

粉体网：磷酸铁锂的生产工艺流程比较复杂，在实际应用中企业应该如何保证在各个工艺点上的磷酸铁锂的颗粒检测和质量控制？

李博士：这个是一个体系的事情，我们不能把质量压在成品的颗粒检测和质量控制上，而是要控制好整个生产工艺流程。

原料的要求不高，从前驱体开始，比如说研磨，我们的要求是把前驱体的颗粒大小磨的比较适中，颗粒比较细，反应就会比较快，均匀性比较好，为二次粒径创造机会。这个过程中可以用纳米粒度仪检测，因为这种浆料比较细，基本上在两三百纳米到四五百纳米之间。破碎分级作为成品的过程中，激光衍射可以做二次粒径的定量考察；电镜考察颗粒的形貌、大小和结构；喷雾干燥粒度仪可以在前驱体喷雾干燥制成二次粒子的过程中监控雾化的工艺质量。

只有从原料到前驱体到喷雾化到成品的分级和破碎都把控好，才能够把风险降到比较低的位置。

粉体网：目前市场上有多种多样的磷酸铁锂的检测设备，磷酸铁锂的生产厂家应该如何选择？

李博士：这个现在确实有比较麻烦的地方，磷酸铁锂分布宽、表面包不包覆和磷酸铁锂本身的这个活性导致不同的厂家的磷酸铁锂有显著差异，不同的粒度仪厂家检测仪器之间的差异也会造成数据间的差异，所以从检测维度是有困难的。

我的建议是优先找市面上检测维度覆盖比较多的厂家，当上下游都在用同一厂家仪器的时候，那风险相对就降低了。但是当上下游用的设备不是同一个供应商，结果产生差异时，这需要建立好方法转移，一般就是以内标品为体系依托，建立方法转移来解决问题。

粉体网：请您再介绍一下丹东百特应用于电池材料的设备和它的技术优势。

李博士：百特作为颗粒检测设备厂家成立接近30年了。百特在颗粒检测这一块也在提供综合的解决方案。百特在新能源领域积累了大量经验和客户群体，可以从图像给到颗粒的形态，甚至到最后成品比如它的堆积密度、振实密度、真密度等物理特性。百特从实验室里光学仪器、纳米仪器、微米仪器、喷雾雾化到产线上在线生产型的仪器都能够提供解决方案。

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