文章来源于：化工技术宝典公众号
3. 溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法合成磷酸铁锂（LiFePO₄）的典型流程包括以下步骤：
原料配制：将锂源（如醋酸锂、氢氧化锂）、铁源（如硝酸铁、柠檬酸三铁）、磷源（如磷酸、磷酸二氢铵）分别分散于无水乙醇中，超声处理形成浆液（浓度1-3 mol/L）；碳源（如葡萄糖、蔗糖）单独配制为质量浓度5%-10%的浆液。
混合与凝胶化：在50-70℃水浴下混合各浆液，按Li:Fe:P=1:1:1的摩尔比加入螯合剂（如柠檬酸、聚乙二醇），调节pH至6-8，持续搅拌2-8小时形成湿凝胶。
高压反应：湿凝胶转移至高压釜，惰性气体（如N₂、Ar）吹扫后，在250-280℃、8.5-20 MPa下反应2-8小时，随后降压并干燥得到前驱体。
烧结：前驱体在450-600℃惰性气氛中烧结3-10小时，获得碳包覆的磷酸铁锂材料。
溶胶-凝胶法生产的磷酸铁锂正极材料由于是分子级混合，成分分布均匀，材料电化学性能相对较好；反应温度较固相法低（固相法需>700℃），能耗减少30%以上；且可通过调节pH、螯合剂用量等手段优化颗粒形貌（如纳米级多孔结构），提高材料性能。
但该方法也存在以下问题：
1. 工艺复杂：需多步干燥和高压处理，周期长达数天。
2. 成本高：有机试剂（如柠檬酸）和惰性气体消耗增加成本。
3. 干燥收缩：凝胶干燥易导致微孔塌陷和颗粒团聚，影响振实密度。
未来可通过微波/超声波辅助缩短凝胶化时间、梯度烧结优化晶体结构等手段进行工艺优化；通过多碳源复合技术提升导电性并减少碳添加量；通过材料改性，掺杂金属离子（如Mn、Co）提升放电电压。
溶胶-凝胶法在实验室研究中展现出高均匀性和可控性优势，但工业化推广仍需突破工艺效率与成本限制。未来发展方向聚焦于工艺集成化（如微波辅助）和材料复合化（如多元素掺杂），以适配动力电池对高能量密度和长循环寿命的需求。
一审一校：黄杨
二审二校：何玲
三审三校：雷振友
