无毒无污染，是真正的绿色能源。

循环寿命非常长，可以满足电 动车频繁充放电的需要。

自年初，功能材料化学研究所组织了来自国内知名大学的教 授博士以及国内知名企业从事磷酸亚铁锂生产的技术人员成立项目 组，开始小批量生产技术开发，目前已经掌握了磷酸亚铁锂的工业化生 产技术。

目前，该产品已通过中科院主持的中试鉴定，中科院主持的中试鉴 定会给予了技术处于国际先进国内领先水平的高度评价。

所生产 的产品经电池厂家检测，各项性能均处于国内领先地位。

面对良好的政策优势和投资环境，科技有限公司，依托磷酸亚铁锂 的技术优势，提出建设吨年磷酸亚铁锂电池材料项目。

项目建成后，将有利于缓解未来的能源紧缺有利改善城市的环境 污染有利于解决失业问题，必将推动中国磷酸亚铁锂电池材料产业的 崛起，为实现我市经济转型和科技创新带来新动力。

项目建设的意义及必要性 温家宝总理在年政府工作报告中对新能源的定位以及随后的 系列重大政策措施，充分表明了政府推动新能源发展的决心和信心。

在以新能源为突破的工业革命发展上与世界主要国家站在同起跑线 上，新能源的发展应长期强烈关注。

新能源产业是二十世纪十大高新科技产业之，电池工业是新能 源产业的重要组成部分，已成为全球经济发展的个热点。

随着电子信 息技术数码科技的发展，各种便携式电器通讯设施音像产品医 疗器械等用电器具将不断增加。

新的用电器具的发展和保护环境的要求 已成为推动电池工业快速发展的两大主要因素。

未来产业科技军事 国防航空航天日常生活对各类电池的需求将持续增加，对电池无害 化的要求也将越来越高。

石油能源日渐趋竭及环境保护意识日受重视，绿色环保能源相关产 业将是未来年的明星产业。

石油的替代能源包括太阳能风 力水力发电等未来将日趋受到重视，储存电能的重要媒介电池的 市场需求将是非常庞大，各种电动车辆储能设备等电动工具 等产品的电池需求，将带动第波磷酸亚铁锂动力电池的需求。

本项目是新能源材料项目，属于国家大力支持发展的项目领域。

在 能源问题日益突出的情况下，锂离子电池特别是锂离子动力电池的发展 特别迅速。

磷酸亚铁锂作为种新型的锂离子电池正极材料，产品具有 无环境污染安全性好成本低适用于产业化生产，是改善和发展我 国新型能源产业振兴我省经济基础关键性项目，具有较好的经济效益和 社会效益。

综合分析，项目建设是必要的。

国内外现状和技术发展趋势 锂离子电池的性能主要取决于正负极材料，其中正极材料的是最为 关键的部分，新型正极材料的研制已成为决定锂离子电池发展的关键。

具有高插入电位的过渡金属氧化物常作锂离子电池的正极材料，目前研 究较多的主要是层状结构的锂钴氧锂镍氧，具有尖 晶石结构的锂锰氧以及橄榄石结构的磷酸亚铁锂。

层 状结构的锂钴氧目前已大规模商品化，具有开路电压高比能 量大循环寿命长能快速充放电等优点，但其毒性较大，价格昂贵， 制作大型动力电池时安全性难以得到保证，因此它目前主要用于手机等 小型电器。

锂镍氧较锂钴氧价格略低，性能与锂钴氧相当，具 有较优秀的嵌锂性能，但制备困难，热稳定性差，产品性能难以稳定， 并且也存在较大的安全隐患。

尖晶石成本低，耐过充安全性能 好，制备也比较容易，但其克容量低，高温电性能和循环性能较差，并 且充放电时尖晶石结构容易发生畸变效应而不稳定，因此自放电率比较 高。

正交晶系橄榄石型磷酸亚铁锂具有成本低无毒对环境 友好原材料来源丰富理论容量和工作电压较高等优点，并且它具有 更好的循环性能和更高的安全性能。

综合分析，锂钴氧电池主要应用于小型电器如手机蓝牙， 笔记本电脑等，锰酸锂可用于中小型动力电池，但它主要起过渡作用， 磷酸亚铁锂则主要面向中小型和大型以上动力电池应用。

在自然界中以磷铁锂矿的形式存在，具有有序的橄榄石结 构，属于正交晶系，。

在每个晶胞中有个单元其 晶胞参数为和。

在中，氧原子 近似呈六方紧密堆积，磷原子在四面体的空隙，铁原子锂原子分别在 八面体具有很强 的热力学和动力学稳定性。

纯存在的主要问题是离子扩散系数 和电子传导率均较低。

针对这种情况，人们通过各种方法提高磷酸亚铁 锂的电导率，将导电碳包覆在磷酸亚铁锂颗粒表面以 形成磷酸亚铁锂碳复合正极材料是种较好的解决方法。

图为钴酸锂锰酸锂与磷酸亚铁锂充电放过程晶体结构变化示意 图。

层状钴酸锂中锂的脱嵌只能控制在左右理论容量， 实际容量，否则会引起体积较大变化，进而引起发热发火。

与钴酸锂相比，磷酸亚铁锂和锰酸锂都更安全。

锰酸锂的最大缺点是， 在深度放电过程中，当锰的价态低于或者等于时，会发生 畸变效应，使尖晶石中的八面体由正八面体结构转变 为四面体结构，造成材料结构不稳定。

磷酸亚铁锂的充放电反应是在 和两相之间进行的，其中具有有序的橄榄石结构， 空间群为，磷酸铁属于异磷铁锰矿结构，空间群为，两者结 构极为相似，晶胞体积也很接近，由晶格常数的变化可以算出，在 被氧化为时，其体积减小了，充电过程中的体积收缩可以弥 补碳负极的膨胀，有助于提高锂离子电池的体积利用效率，这结构就 决定磷酸亚铁锂具有超长的循环寿命和高度的安全性。

图钴酸锂锰酸锂与磷酸亚铁锂充电放过程晶体结构变化示意图 目前直接合成磷酸亚铁锂的方法主要有高温固相反应法水热法。

按照前驱体制备工序分还有溶胶凝胶法共沉淀法机械化学活化法等。

从产业化的角度来讲高温固相法具有工艺简单，容易操作，工艺可调性 好，成本低等特点而成为首选方法。

不同企业的高温固相法的具体实施 工艺又有所不同。

影响商业化的最主要障碍有两个 就材料本身而言是其导电性差，电阻率较大，电化学过程为扩 散控制，使之在大电流放电时容量衰减较大，而大电流放电又是评价动 力电池性能的个关键因素。

目前的解决方案主要有包覆碳和掺杂金属 离子。

产品致性差。

目前磷酸亚铁锂产品不同批次性能相差比较大。

产品致性差主要跟原材料的控制，烧结工艺以及产物的最后整形与处 理工艺有关。

就烧结方法看，普遍采用惰性气氛炉不断通氮气或氩气来 进行煅烧，技术的关键点在于严格控制烧结过程中的氧分压，减少样品 的降温时间。

在国际上，美国公司美国上市公司年实现了 的产业化，解决了其电池的倍率放电及低温性能等问题，并已在中国的 部分锂离子电池厂家东莞新能源青岛澳柯玛及邦凯等以方式 生产的聚合物电池，其中东莞新能源的使用量就达到每年 吨。

在中国苏州建设有生产基地。

近期开发及 二个系列动力电池，其中为电池 组，为电池组，比能量为 能量密度在，除了优良的安全性外，可在 放电，及储存，循环寿命为次， 而且其模块设计成可与铅酸动力电池互换，并且已经有了大量使用。

公司主要从事掺杂金属离子的材料的商品化运作，但相关 网站上涉及技术指标的公开资料不多，部分产品已在台湾的部分厂家试 用，据称生产能力在年产吨，但其材料并不对中国大陆供货。

北大 先行科技产业有限公司近期已经实现磷酸亚铁锂的量产，但产品性能还 有待改进。

另外国内湖南瑞翔青岛乾运山西力之源等也均在开展 的产业化工作。

磷酸亚铁锂材料技术解决比较完善的是美国公司，其材料 克容量虽然不高批量的为，但产品加工性能高倍率放电性 能制成电池的自放电稳定性等各方面均很好。

本项目产品与美国公司同类产品比较详见下表 与美国公司同类产品比较表 表 名称美国本项目产品 平均粒径可调 比容量 振实密度 比表面积 次循环后容量衰减率 详见磷酸亚铁锂圆柱电池的测试结果表 磷酸亚铁锂圆柱电池的测试结果 表 厂家国内国内国内国内本项目产品 克容量 中值电压 体积比容量 比能量 单位成本 产品性能与同行业工艺的比较 创新点 本项目采用特殊结构的高导电碳材料聚并苯对活性材料进行包 裹。

先合成链状有机物，然后再进行活性材料包裹，在包裹的过程中链 状有机物进步发生缩合反应，生成了二维或三维结构的导电聚并苯材 料，就在形成这种结构的同时将活性材料紧紧包裹，因此包裹效果十分 理想，可提高合成材料的电子电导率。

采用了高效的机械活化合成工艺和喷雾造粒工艺使次粒子颗 粒度降低到几十纳米，二次粒子颗粒度达到到几个微米范围，因而可提 高合成材料的锂离子扩散速率。

通过选择高密度的铁源铁红系列和磷酸铁系列喷雾造粒 以及机械融合等系列工艺合成出振实密度较高的磷酸亚铁锂材料。

聚并苯同时起到了三个作用导电性较好，可提高活性材料电 子电导率阻止活性材料晶粒的长大，可提高活性材料的离子迁移率 低温时电导率恒定，所以也会改善合成材料的低温性能。

技术路线 表面包覆材料高导电聚合物聚并苯研制的技术路线 本项目研制高导电聚合物聚并苯材料，利用其特殊的大键结 构，对磷酸亚铁锂进行表面包覆，聚并苯的高导电性使磷酸亚铁锂的电 导率得以迅速提高，而且碳的加入起到分散剂的作用，控制了产品颗粒 的大小。

核壳结构的磷酸亚铁锂聚并苯复合材料的合成路线 将酚醛树脂聚合物与磷酸亚铁锂前驱物在合成前期进行高能球磨目录 第章企业基本情况 项目承担企业基本情况， 项目法人的所有制性质， 项目法人的主营业务， 项目负责人基本情况， 公司主要股东概况， 第二章项目建设的意义和必要性 项目提出的背景 项目建设的意义及必要性 国内外现状和