氧化鋁球如何影響磷酸鐵鋰性能？-淄博贏馳陶瓷

一、正面影響（理想情況下）

在規(guī)范使用高純氧化鋁球時，其對LFP性能無負(fù)面影響，反而提升工藝質(zhì)量：

? 1. 實現(xiàn)均勻混合與解團聚

• 在制備LFP電極漿料時（LFP + 導(dǎo)電劑 + PVDF + NMP），氧化鋁球幫助：

• 打散LFP顆粒團聚

• 均勻分散導(dǎo)電炭黑

• 提高漿料穩(wěn)定性與涂布一致性

? 2. 避免金屬污染

• 相比不銹鋼球，氧化鋁球不含F(xiàn)e、Cr、Ni等過渡金屬，防止：

• 過渡金屬離子溶出 → 破壞SEI膜

• 自放電增加、循環(huán)壽命下降

實驗表明：使用高純氧化鋁球混料的LFP電池，庫侖效率和循環(huán)保持率顯著優(yōu)于金屬介質(zhì)混料樣品。

二、潛在負(fù)面影響（非理想情況）

若氧化鋁球純度不足、磨損嚴(yán)重或工藝失控，可能引入以下問題：

?? 1. 鋁（Al3?）雜質(zhì)摻雜或表面沉積

• 來源：氧化鋁球在長時間研磨中微量磨損，Al?O?顆粒進入LFP漿料。

• 影響機制：

• 覆蓋LFP活性表面 → 阻礙Li?擴散

• 增加界面阻抗（Rct）

• 降低放電容量（如從160 mAh/g降至150 mAh/g）

• 少量Al3?摻雜（<0.5 mol%）：可能進入Li位或Fe位，略微提升電子電導(dǎo)率（類似有意摻雜效果）。

• 過量Al3?或Al?O?顆粒殘留：

注：工業(yè)上有意摻雜Al是常見改性手段，但需精確控制；而非受控引入則屬污染。

?? 2. 引入其他雜質(zhì)（來自低純氧化鋁球）

• 劣質(zhì)氧化鋁球可能含：

• 催化電解液分解

• 生成氣體（脹氣）

• 加速容量衰減

• Na?、K?、Fe?O?、SiO? 等雜質(zhì)

• 這些雜質(zhì)會：

?? 3. 顆粒破碎導(dǎo)致漿料過濾困難

• 磨損產(chǎn)生的亞微米Al?O?碎屑可能：

• 堵塞涂布模頭

• 形成“硬點”缺陷 → 極片局部短路風(fēng)險

三、實驗與產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)參考

? 主流電池廠（如寧德時代、比亞迪）明確規(guī)定：LFP漿料混料必須使用≥95% Al?O?含量、無可見磨損的陶瓷球，并定期檢測漿料中的Al、Fe含量。

四、如何規(guī)避負(fù)面影響？

1. 選用高純氧化鋁球：Al?O? ≥ 95%（推薦99%用于高端LFP）

2. 避免干磨或超時研磨：控制混料時間，采用濕法工藝

3. 定期更換磨損球體：當(dāng)直徑磨損 >5% 或表面粗糙時及時更換

4. 漿料過濾：混料后經(jīng) 5–10 μm 濾網(wǎng) 過濾，去除碎屑

5. 批次檢測：對漿料進行ICP-MS檢測，監(jiān)控Al、Fe等金屬雜質(zhì)

? 結(jié)論

高質(zhì)量的氧化鋁球本身不會損害磷酸鐵鋰性能，反而是保障高一致性、高純度電極制備的關(guān)鍵工具。
但若使用劣質(zhì)或過度磨損的氧化鋁球，微量Al及其他雜質(zhì)的非受控引入可能導(dǎo)致：

• 容量損失

• 循環(huán)壽命縮短

• 內(nèi)阻增加

因此，在LFP生產(chǎn)中，氧化鋁球是“雙刃劍”——用得好是工藝?yán)?，用不好則是隱形污染源。