能源化工知识点天然气生物柴油燃料电池.docx
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能源化工知识点天然气生物柴油燃料电池
天然气化工
一、天然气基础知识
天然气与煤炭、石油并称为一次能源的三大支柱。
狭义的天然气是从能量与资源利用的角度考虑，专指天然蕴藏
于底层中油田气、气井气、煤层气、泥火山气和生物生成气中，
以甲烷为主的烃类混合物。
天然气是一种优质、经济、清洁的能源和化工原料，燃烧后无废
渣、废水产生，是一种公认的绿色燃料。
有机成因说
认为天然气主要由深埋地下的有机质经过厌氧菌分解、热分解、聚合加氢等过程而形成，主要分为生物催化、热降解、热裂解几个阶段。
生物催化：
有机质在厌氧菌的作用下发生分解，被分解成CO2/CH4/NH3等简单小分子或者生物化学单体，如苯酚、氨基酸、单糖、脂肪酸等。
热降解：
发生热解和聚合加氢作用，转化为气态烃类和液体烃类。
热裂解：
发生热分解反应，高分子烃分解成低分子烃，液体烃裂解为气态烃，最终形成以甲烷为主的天然气。
无机成因说
无机成因说认为天然气是受地球深部岩浆活动、无机盐类分解以及宇宙空间孕育而成的可燃气体。
天然气的组成及分类
2．天然气的分离与净化
采出气的分离
重力分离可除去10~30μm及以上直径的颗粒，而且受气体压力和流量波动的影响较小。
重力分离通常用于分离含液量较多、液体或固体颗粒较大的天气，以及对净化要求不高的采气井口、集气站的天然气初级分离。
离心分离是将进入的液体旋转，通过调整流体的流速，可使流体所受到的离心作用力达到重力加速度的几百倍以上，在离心力的作用下，将固体及液体与气体分离。
天然气的脱水
1天然气含水量指标：
绝对含水量：
指单位体积天然气中所含水分的重量，（mg/m3）。
露点温度：
指一定压力条件下，天然气中的水蒸气开始凝结时的温度。
2常用的方法
溶剂吸收法固体吸附法直接冷却法化学反应法
（1）溶剂吸收法脱水剂的要求：
必须有高的脱水性，具有化学稳定性和热稳定性，容易再生，对烃类气体溶解度小，发泡和乳化倾向性小，无腐蚀性而且廉价易得。
脱水深度（效率）－露点降
常用的脱水剂：
甘露醇，金属氯化物
（2）固体吸附法
吸附过程：
流体在流经多孔固体颗粒时，其中的某些组分分子被固体内孔表面所吸着的过程。
吸附是固体表面作用力的结果，可分为物理吸附和化学吸附。
天然气固体吸附法的脱水工艺中，多采用物理吸附的方法。
此法工艺简单，操作方便；但气体压降大，吸附剂易中毒和破碎，能耗高，一次性投资费用大，对小气量气体脱水操作成本较低，因此一般只适用于中小气体流量的天然气脱水。
脱硫及硫磺
1.天然气脱硫：
化学吸收法物理吸收法直接氧化法2.硫磺的回收：
自脱硫装置出来的含硫气体是回收高纯度硫磺的极好原料，回收的硫磺纯度可达99.95%（干基）以上。
氧化催化法-克劳斯（Claus）法：
酸性气体的主要成分是H2S，燃烧炉和转化器中的主要反应：
H2S+3/2O2→H2O+SO2-----燃烧炉2H2S+SO2→2H2O+3/xSx----转化炉二、天然气的分离与净化脱硫及硫磺
3.硫磺回收的催化剂及流程
催化剂的活性组分是活性氧化铝，经氧化铝水合物热脱水而得。
氧化催化法硫磺回收工艺：
3、天然气制合成油气制油概述
3、天然气制合成油气制油技术及工艺
3、天然气制合成油F-T合成热力学分析
3、天然气制合成油气制油精制工艺
3、天然气制合成油气制油发展
2.5生物柴油R—COOCH3
属于可再生能源的一种,是指由动植物油脂与短链醇经过酯交换反应而得到的有机脂肪酸酯类物质。
生物柴油是指植物油与甲醇进行酯交换制造的脂肪酸甲酯，是一种洁净的生物燃料，也称之为“再生燃油”。
制造生物柴油的途径主要有三条：
一是利用食用油生产生物柴油,二是利用甘蔗渣发酵生产柴油,三是利用"工程微藻"生产柴油.
生物柴油及生产方法
生物柴油是一种脂肪酸甲酯类化合物，通过植物油或动物脂肪与醇类化合物在催化剂存在下进行酯化反应生成
原料——油料作物、野生油料植物和工程微藻等
水生植物油脂，以及动物油脂、废餐饮油料。
生物柴油制造方法
酯交换法的工艺流程
优点
1具有优良的环保优势2运动粘度高3安全性能好4燃烧性能优良5属于天然可再生性能源，减少人们对石油的依赖6单独使用，也可与石化柴油调和使用，还可以作为添加剂提高燃烧效率。
缺点
1低温启动性能不佳2燃烧排放物中NOx含量较高3含有微量甲醇与甘油，会使接触的橡胶零件，如橡胶膜、密封圈、燃油管等逐渐降解4油脂来源分散，品种复杂
技术不成熟
化学法生产，反应时间短，成本低。
缺点：
工艺复杂、能耗高；色泽深，在高温下容易变质；酯化产物难于回收，成本高；生产过程有废碱液排放。
新方法：
生物酶法，条件温和，醇用量小、无污染排放。
缺点：
对甲醇及乙醇的转化率低，一般仅为40%～60%，酶的使用寿命短。
副产物甘油和水难于回收，不但对产物形成抑制，而且甘油读固定化酶有毒性，使固定化酶使用寿命短。
燃料电池
后石油时代大型移动动力源如汽车动力源如何解决？
1）生物燃料如生物柴油、乙醇等2）开发高比能量的二次电池，发展电动车3）以氢为能量载体，用燃料电池发电即所谓氢能经济
氢的优越性
①氢的来源十分广泛，水、化石燃料（如石油、煤、天然气等）、植物和有机废物中都含有大量的氢；
②氢是极好的能量载体，发热值高，燃烧时副产品只有水，无污染；
③氢可以以气态、液态或固态金属氢化物的形式出现，能适应运输、存储和各种应用环境的不同要求；
④氢能的利用形式多样，可通过内燃机、涡轮机、燃料电池等装置将氢能转化成热能、机械能、电能，用于交通运输、供暖、发电等各个方面
燃料电池的特点
１、燃料电池：
燃料电池的电极本身不包含活性物质，只是一个催化转化元件。
工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排除，于是电池就连续不断地提供电能。
2、特点：
一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池
燃料电池vs.一般电池
电化学装置;
将燃料之化学能直接转电能;
组成:
电极、电解质。
燃料电池分类
燃料电池依据其电解质的性质而分为不同的类型，每类燃料电池需要特殊的材料和燃料，且使用于其特殊的应用。
按电解质划分，燃料电池大致上可分为六类：
质子交换膜燃料电池碱性燃料电池磷酸燃料电池熔融碳酸盐燃料电池固体氧化物燃料电池甲醇燃料电池
燃料电池的特点
（1）高效
燃料电池按电化学原理等温地直接将化学能转化为电能。
在理论上它的热电转化效率可达85%-90%。
但实际上，电池在工作时由于各种极化的限制，目前各类电池实际的能量转化效率均在40%-60%的范围内。
若实现热电联供，燃料的总利用率可高达80%以上。
（2）环境友好
当燃料电池以富氢气体为燃料时，富氢气体是通过矿物燃料来制取的，由于燃料电池具有高的能量转换效率，其二氧化碳的排放量比热机过程减少40%以上，这对缓解地球的温室效应是十分重要的。
由于燃料电池的燃料气在反应前必须脱除硫及其化合物，而且燃料电池是按电化学原理发电，不经过热机的燃烧过程，所以它几乎不排放氮氧化物和硫氧化物，减轻了对大气的污染。
当燃料电池以纯氢为燃料时，它的化学反应产物仅为水，从根本上消除了氮氧化物、硫氧化物及二氧化碳等的排放。
（3）安静
燃料电池按电化学原理工作，运动部件很少。
因此它工作时安静，噪声很低。
实验表明，距离40kW磷酸燃料电池电站4.6m的噪声水平是60dB。
而4.5MW和11MW的大功率磷酸燃料电池电站的噪声水平已经达到不高于55dB的水平。
（4）可靠性高
碱性燃料电池和磷酸燃料电池的运行均证明燃料电池的运行高度可靠，可作为各种应急电源和不间断电源使用
聚合物电解质膜
电解质膜使用的材料－－Nafion（Dupont）Nafion是由疏水材料聚四氟乙烯链（商品名Teflon）形成膜的骨架，及附在Teflon端部，具有磺酸（HSO3）基团的侧链组成，环绕在磺酸侧链周围的含水区成为电解质。
膜电极（MEA）
膜电极通常由气体扩散层、催化层、电解质膜层等组
多孔气体扩散电极特点
电极的性能不单单依赖于电催化剂的活性，还与电极内各组份的配比，电极的孔分布与孔隙率，电极的导电特性等有关。
也就是说，电极的性能与电极的结构和制备工艺密切相关。
多孔气体扩散电极的目的
在燃料电池中，采用多孔气体扩散电极：
①是增加真实的电化学反应区，提高多孔气体扩散电极的表观（几何）电流密度i；
②是减薄液相传质层厚度，提高反应区反应物浓度，增加i0。
而提高i0最有效的方法还是提高电催化剂的活性。
铂是首选的低温燃料电池电催化剂。
氧电极是典型的不可逆电极。
极化主要产生在氧电极
双极板
实现燃料电池内部连接的一个方法，是采用双极板，同一块双极板的两个侧面，分别与相邻燃料电池的阴极和阳极接触，同时双极板还起到把氢送到阳极，和把氧或空气送到阴极的作用。
电堆（电池组）
由于单元燃料电池产生的电压很低，必须将它们串联连接，构成“燃料电池堆”，才能得到所需工作电压
锂离子电池基础知识
1锂离子二次电池的概况
锂是金属中最轻的元素，且标准电极电位为-3.045V，是金属元素中电位最负的一个元素。
且锂离子可以在TiS2和MoS2等嵌入化合物中嵌入或脱嵌。
锂离子电池：
分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。
人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”，俗称“锂电”。
锂离子电池的优点
1、高能量密度：
100Wh/Kg以上，为镍镉电池的三倍，镍氢电池的两倍；2、电压平台高：
3.6V，镍基电池为1.2V；3、低温下工作优：
在-20～60℃的温度范围内工作，低温下的工作优于其它电池；4、低维护性：
没有记忆效应，无需定期放电，最理想的保存方式，就是在40%充电后冷藏保存，可以保存达十年之久；5、低自放电率：
约6％/月；6、长循环寿命（＞1000次，100％DOD）；7、环保：
无重金属，无污染。
锂离子电池的缺点
1、安全性能问题：
需复杂的保护线路；2、放电倍率低：
1C~2C；3、易于老化：
存储的锂离子电池照样会容量衰竭；4、价格昂贵
锂离子电池的种类
根据锂离子电池所用电解质材料不同，锂离子电池可以分为
1、液态锂离子电池（lithiumionbattery,简称为LIB）2、聚合物锂离子电池（polymerlithiumionbattery,简称为LIP）
相同点：
液态锂离子电池和聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的，电池的工作原理也基本一致。
一般正极使用LiCoO2，负极使用各种碳材料如石墨，同时使用铝、铜做集流体。
区别：
主要区别在于电解质的不同,锂离子电池使用的是液体电解质,而聚合物锂离子电池则以聚合物电解质来代替,这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物胶体电解质。
锂离子电池的种类
按形状分类：
圆柱形、方形和扣式（或钱币形）；按正极材料分类：
氧化钴锂型、氧化镍锂型和氧化锰锂型
锂离子电池的额定电压为3.6V。
电池充满时的电压（称为终止充电电压）一般为4.2V；锂离子电池终止放电电压为2.5V。
如果锂离子电池在使用过程中电压已降到2.5V后还继续使用，则称为过放电，对电池有损害。
2锂离子电池的原理和特性
锂离子电池比较骄贵。
如果不满足其充电及使用要求，很容易出现爆炸，寿命下降等现象。
因为锂离子电池对温度、过压、过流及过放电很敏感，所以所有的电池内部均集成了热敏电阻（监控充电温度）及防过压、过流、过放电保护电路
锂离子电池的结构
正极材料：
一般选择相对锂而言电位大于3V且在空气中稳定的嵌锂过渡金属氧化物做正极，如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。
负极材料
做为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物，如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物，包括SnO、SnO2、锡复合氧化物SnBxPyOz（x=0.4～0.6，y=0.6～0.4，z=（2＋3x＋5y）/2）等。
电解液
锂离子电池的电解液是有机溶剂和无机盐构成的，采用LiPF6的乙烯碳酸脂（EC）、丙烯碳酸脂（PC）和低粘度二乙基碳酸脂（DEC）等烷基碳酸脂搭配的混合溶剂体系。
室温电导率平均约为-1×10-3S/cm，比水溶液电解质低近两个数量级。
因此，为了使商品锂离子电池能在较高电流下充、放电，电极必须很薄，以增加电极的总面积，降低电极的实际工作电流密度。
隔膜
隔膜采用聚烯微多孔膜如PE、PP或它们复合膜，尤其是PP/PE/PP三层隔膜不仅熔点较低，而且具有较高的抗穿刺强度，起到了热保险作用。
外壳采用钢或铝材料，盖体组件具有防爆断电的功能。
3锂离子电池的应用与发展前景
锂离子电池的发展方向发展电动汽车用大容量锂离子电池开发及使用新的高性能电极材料加速聚合物理离子电池的实用化进程
锂离子电池负极材料——金属锂
为了解决这一问题，主要在三个方面展开研究：
①寻找替代金属锂的负极材料；②采用聚合物电解质来避免金属锂与有机溶剂反应；③改进有机电解液的配方，使金属锂在充放电循环中保持光滑均一的表面。
前两个方面已取得重大进展
优点：
比容量高缺点：
安全性差，循环
锂离子电池负极材料——合金类负极材料
优点：
避免了枝晶的生长，提高了安全性。
主要问题：
在反复循环过程中，锂合金将经历较大的体积变化，电极材料逐渐粉化失效，合金结构遭到破坏。
主要材料：
LiAlFe、LiPb、LiAl、LiSn、LiIn、LiBi、LiZn、LiCd、LiAlB、LiSi等
复合体系的采用，解决了维度不稳定的缺点：
①采用混合导体全固态复合体系：
即将活性物质（如LixSi）均匀分散在非活性的锂合金中，其中活性物质与锂反应．非活性物质提供反应通道；②将锂合金与相应金属的金属间化合物混合，如将LixAl台金与Al3Ni混合；③将锂合金分散在导电聚合物中，如将LixAl、LixPb分散在聚乙炔或聚并苯中。
其中导电聚合物提供一个弹性、多孔、有较高电子和离子电导率的支撑体；④将小颗粒的锂合金嵌入到一个稳定的网络支撑体中。
效果：
提高了锂合金体系的维度稳定性，但仍不能达到实用化的程度。
合金类负极材料的最佳选择
纳米合金复合材料的优点：
在充放电过程中绝对体积变化较小，电极结构有较高的稳定性。
纳米材料的比表面积很大，存在大量的晶界，有利于改善电极反应动力学性能
锂离子电池负极材料——碳负极材料金刚石，富勒烯，无定形碳，乱层石墨，
优点
1、电池的安全性大大提高；2、在充放电过程中不会形成锂枝晶，避免了电池内部短路，大大延长了电池的寿命；3、充放电可逆性好；4、容量大；5、放电平台低。
缺点：
容量循环衰减
主要材料：
石墨、碳纤维、石油焦、无序碳和有机裂解碳等。
一般制备负极材料的方法：
①在一定高温下加热软碳得到高度石墨化的碳；②将具有特殊结构的交联树脂在高温下分解得到硬碳；③高温热分解有机物和高聚物制备含氢碳。
电化学容量：
通常指单位质量的活性物质充电或放电到最大程度时的电量，一般用mAh／g表示。
石墨类碳的充电机理是锂离子可逆地嵌入石墨层间，嵌入量一般不应超过LiC6，相应电化学容量为372mAh/g。
低温热解炭的可逆容量在400mAh/g—900mAh/g之间
储锂机制：
当锂嵌入到热解炭中，弱的C—H键断裂，Li取代H形成C—Li键。
相反．脱嵌时，弱的C—H键恢复，这样C—H键的破裂和恢复就使低温热解炭有高于石墨理论容量的附加容量.
不可逆容量损失：
在充放电过程中，电极的充放电效率低于100％，即放电的电化学容量低于充电，损失的部分被称为不可逆容量损失。
通常由电极表面发生的不可逆副反应引起
SEI主要在第一次充放电时产生，是不可逆容量损失的主要来源。
此外，还影响电极的自放电、循环性、低温性能、安全性和功率密度。
理想的负极材料的电极电位应与金属锂接近．随锂的嵌入量不同变化不大。
石墨的电极电位从0.4V到0.0V（相对于Li+/Li）之间变化，是比较合适的负极材料。
充放电电流I＝C／N。
其中C为电池的额定容量值：
N为放电小时数。
一个容量为2Ah的电池以20小时率（或0.05C，或0.05倍率）放电，则I＝100mA。
I值的大小反映了电池充放电的快慢，主要与电池内部各种电极过程的速率有关
影响因素：
锂离子在正负极材料内部的扩散速率、电极表面的电化学反应速率、锂离子在电极/电解质界面的扩散速率以及锂离子在电解质中的离子迁移率。
充放电倍率
液体电解质碳负极材料体系：
锂离于在石墨层问的嵌入与脱出的速率决定了电池的充放电倍率。
增加边缘面取向及增大比表面积
循环性：
电极材料在反复充放电过程中保持电化学容量的能力。
影响因素：
电极材料的结构稳定性、化学稳定性、热稳定性、含锂氧化物，如LiWO2、Li6Fe2O3、LiNd2O5等；
2、以SnO2为基的负极材料，其中M1、M2为Si、Ge、Sn、Pb、P、B、Al、As、Sb，M4为O、S、Se、Te。
性能较好的是SnSi0.4Al0.2P0.6O3.6。
主要是无定形锡基复合氧化物，容量高，但不可逆容量损失不可避免。
3、Li4Ti5O12，是一种很好的负极候选材料，相对于金属理的电位是1.5V，因而与4V正极材料LiCoO2、LiNiO2和LiMn2O4配对．形成2.5V的电他。
锂的嵌入和脱嵌不产生应变（零应变材料），因而有很好的循环寿命
替代金属锂的理想的负极材料应满足以下要求：
（1）在锂嵌入的过程中电极电位变化较小，并接近金属锂；
（2）有较高的比容量；（3）有较高的充放电效率；（4）在电极材料内部和表面，锂离子具有较高的扩散速率；（5）具有较高的结构稳定性、化学稳定性和热稳定性：
（6）价格低廉，容易制备。
研究的主要方向是开发高容量的负极材料
对锂离子电池正极材料的要求
（1）正极材料应有较高的电极电位，使电池有较高的输出电压；
（2）锂离子能够在正极材料中大量的可逆地嵌入和脱嵌，以使电池有高的容量；（3）在锂离子嵌入/脱嵌过程中，正极材料的结构应尽可能不发生变化或小发生变化，以保证电池良好的循环性能；（4）正极的氧化还原电位在锂离子的嵌入/脱嵌过程中变化应尽可能小，使电池的电压不会发生显著变化，以保证电池平稳地充电和放电；（5）正极材料在锂离子的嵌入/脱嵌过程中材料结构不发生塌陷，使电池的电压不会发生显著变化，以保证电池安全性；（6）正极材料应有较高的电导率，能使电池大电流地充电和放（7）正极不与电解质等发生化学反应；（8）锂离子在电极材料中应有较大的扩散系数，便于电池快速充电和放电；
锂离子电池
正极材料
1、作为电极材料参与电化学反应；
2、作为锂离子源。
大多数是含锂的过渡金属化合物，而且以氧化物为主。
锂离子电池正极材料性质
1、还原态产物，充电时被氧化成□MeO2；
2、在非水环境中有高的电位值；
3、在水溶液中不稳定；
4、电导率较低，应加入导电剂和粘接剂，构成复合电极
锂离子电池正极材料——LiCoO2
锂钴氧化物（LiCoO2）属于α-NaFeO2型结构，为R3m空间群，具有二维层状结构，适宜锂离子的脱嵌。
可逆充放电的上限电压为4.3V化学组成，粒度及粒度分布，电导率及扩散系数
合成LiCoO2的方法有高温固相法、低温共沉淀法和凝胶法。
比较成熟的方法是钴的碳酸盐、碱式碳酸盐或钴的氧化物等与碳酸锂在高温下固相合成。
注意：
反应气氛、碳酸锂的比表面积、合成温度、锂盐的配入量。
锂离子电池正极材料——LiNiO2
优点
1、价格比LiCoO2低廉；2、重量比容量大。
缺点
1、合成条件苛刻，合成条件的微小变化会导致非化学计量的LixNiO2生成，其结构中锂离子和镍离于呈无序分布，影响电池性能；2、应用中脱锂后的产物分解温度低，分解产生大量的热量和氧气，造成锂离子电池过充电时易发生爆炸、燃烧；3、首次充放电的不可逆容量较大，生成NiO2非活性区。
锂离子电池正极材料——LiMn2O4
尖晶石型锰酸锂LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三维锂离子通道的正极材料，至今一直受到国内外很多学者及研究人员的极大关注，它作为电极材料具有价格低、电位高、环境友好、安全性能高等优点，是最有希望取代钴酸锂LiCoO2成为新一代锂离子电池的正极材料
John-Teller效应（畸变）
电子在简并轨道中的不对称占据会导致分子的几何构型发生畸变,从而降低分子的对称性和轨道的简并度,使体系的能量进一步下降,这种效应称为姜—泰勒效应
结论：
增加锂锰比，使少量的锂离子在材料合成过程中进入16d八面体Mn位，可提高锰的平均价态．高电压下不出现两相，减少Jahn—Teller效应，从而改善稳定性
锂离子电池正极材料——LiFePO4
1997年A.K.Padhi首次报导磷酸铁锂（LiFePO4）具有脱嵌锂功能。
该材料具有橄榄石型磷酸盐类嵌锂材料，LiMPO4（M：
Mn，Fe，Co，Ni）,成为很有潜力的锂离子电池正极材料。
工作电压范围：
2.5～3.6V，平台约3.3V，比钴酸锂电池3.7V低一些
优点
1、高效率输出：
标准放电为2～5C、连续高电流放电可达10C，瞬间脉冲放电（10S）可达20C；2、高温时性能良好：
外部温度65℃时内部温度则高达95℃，电池放电结束时温度可达160℃，电池的结构安全、完好；3、即使电池内部或外部受到伤害，电池不燃烧、不爆炸、安全性最好；4、极好的循环寿命，经500次循环，其放电容量仍大于95%；5、过放电到零伏也无损坏；6、可快速充电；7、低成本；8、对环境无污染
缺点
1导电性差。
这个问题是其最关键的问题。
磷酸铁锂之所以这么晚还没有大范围的应用，这是一个主要的问题。
但是，这个问题目前已经可以得到完美的解决：
就是添加C或其它导电剂。
实验室报道可以达到160mAh/g以上的比容量。
2、振实密度较低。
一般只能达到1.3-1.5，低的振实密度可以说是磷酸铁锂的最大缺点。
这一缺点决定了它在小型电池如手机电池等没有优势。
即使它的成本低，安全性能好，稳定性好，循环次数高，但如果体积太大，也只能小量的取代钴酸锂。
这一缺点在动力电池方面不会突出。
因此，磷酸铁锂主要是用来制作动力电池。
3、目前研究开发还不深入。
目前以磷酸铁锂作为正极材料的产业化情况并不乐观。
因为还是最近两年发展起来的，所以各方面的研究还需要继续深入。
制备方法
最早的磷酸铁锂合成方式是J.B.Goodenough的固相反应法。
该方法简单方便，容易操作，缺点是合成的周期较长，产物的批次稳定性难以控制。
如何在热处理及粉体加工的过程中防止二价铁的氧化是合成的关键控制点。
目前不少研发团队开发出的碳热还原法、共沉淀法、水热法、喷雾热分解法等
电解质材料
电解质的作用：
在电池内部正负极之间形成良好的离子导电通道。
凡是能够成为离子导体的材料，如水溶液、有机溶液、聚合物、熔盐或固体材料，均可作为电解质
1）水：
水对许多离子具有很强的溶解能力。
优点：
离子状态稳定、粘度小、电导率高等，是目前应用最广泛的电解质。
缺点：
受水的分解电压（1.23V）的限制，水溶液电解质电池的最高电压只能在2.0V以内。
2）有机溶剂电解质：
优点：
由于使用强还原性活泼金属及其化合物作为负极材料，电池的工作电压得以大幅提高。
缺点：
有机溶液的电导率通常较水溶液低得多，有机电解液电池的输出功率比较低
（3）熔融无机盐：
优点：
高电导率、高电压；缺点：
仅能
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