{"id":4752,"date":"2025-10-27T14:28:13","date_gmt":"2025-10-27T06:28:13","guid":{"rendered":"https:\/\/www.powdergrindingmill.com\/?p=4752"},"modified":"2025-10-27T14:28:15","modified_gmt":"2025-10-27T06:28:15","slug":"from-niche-to-premium-the-renaissance-of-lithium-iron-phosphate-via-ferrous-oxalate-route-in-power-batteries","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.powdergrindingmill.com\/de\/from-niche-to-premium-the-renaissance-of-lithium-iron-phosphate-via-ferrous-oxalate-route-in-power-batteries\/","title":{"rendered":"Vom Nischenprodukt zum Premium: Die Renaissance von Lithium-Eisenphosphat \u00fcber den Ferrous-Oxalat-Weg in Leistungbatterien"},"content":{"rendered":"<p>Der Weg des Eisenoxalats bei der Entwicklung von Lithium-Eisenphosphat (LFP)-Kathodenmaterialien hat tats\u00e4chlich eine dramatische Reise durchlaufen, bei der er ersetzt und dann wiederbelebt wurde. Einst der Mainstream in der fr\u00fchen Industrie, wurde er aufgrund eigener Schw\u00e4chen und Konkurrenz durch aufkommende Prozesse marginalisiert. In den letzten Jahren hat er jedoch durch seine einzigartigen Vorteile in hoher Verdichtungsdichte und Schnellladeleistung wieder Fu\u00df gefasst.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Das Zeitalter der Dominanz des Eisenoxalat-Prozesses<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>Bereits 2017 war die Eisenoxalat-Methode noch der Hauptprozess zur Herstellung von Lithium-Eisenphosphat. Der grundlegende Prozessweg und die allgemeine Reaktionsgleichung sind in Abbildung 1 dargestellt. Abh\u00e4ngig von den verwendeten Lithium- und Phosphorquellen umfasst der Prozess zwei Hauptreaktionmechanismen (Gleichungen 1 und 2), wobei der fr\u00fche Prozess haupts\u00e4chlich Gleichung 1 folgt.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"644\" src=\"https:\/\/www.powdergrindingmill.com\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Basic-Process-Route-for-Lithium-Iron-Phosphate-via-Ferrous-Oxalate-Method-1024x644.webp\" alt=\"Grundlegendes Prozessverfahren f\u00fcr Lithium-Eisenphosphat \u00fcber die Ferrous-Oxalat-Methode\" class=\"wp-image-4753\" srcset=\"https:\/\/www.powdergrindingmill.com\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Basic-Process-Route-for-Lithium-Iron-Phosphate-via-Ferrous-Oxalate-Method-1024x644.webp 1024w, https:\/\/www.powdergrindingmill.com\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Basic-Process-Route-for-Lithium-Iron-Phosphate-via-Ferrous-Oxalate-Method-300x189.webp 300w, https:\/\/www.powdergrindingmill.com\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Basic-Process-Route-for-Lithium-Iron-Phosphate-via-Ferrous-Oxalate-Method-768x483.webp 768w, https:\/\/www.powdergrindingmill.com\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Basic-Process-Route-for-Lithium-Iron-Phosphate-via-Ferrous-Oxalate-Method.webp 1267w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Grundlegendes Prozessverfahren f\u00fcr Lithium-Eisenphosphat \u00fcber die Ferrous-Oxalat-Methode<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Der Prozessweg zur Herstellung von Lithium-Eisenphosphat mit Eisenoxalat erscheint einfach, aber der Schl\u00fcssel zur Produktqualit\u00e4t liegt in den Details jeder Phase.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>1. Rohstoffauswahl und -kontrolle<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p>Die Qualit\u00e4t des Eisenoxalats ist der grundlegende Kernfaktor. Hochreines Eisenoxalatpulver mit einheitlicher Partikelgr\u00f6\u00dfe wird bevorzugt. Die anf\u00e4ngliche Partikelgr\u00f6\u00dfe des Rohmaterials bestimmt direkt die Partikelgr\u00f6\u00dfe des Endprodukts. Die Verwendung von kugelf\u00f6rmigem oder nahezu kugelf\u00f6rmigem Eisenoxalat mit einem D50 von 2-3\u03bcm oder sogar kleiner kann die Reaktivit\u00e4t erheblich verbessern und ein Produkt mit hoher Verdichtungsdichte erzeugen.<\/p>\n\n\n\n<p>Traditionell wurde Calciumcarbonat h\u00e4ufig als Lithiumquelle verwendet. In den letzten Jahren wird zunehmend Lithiumdihydrogenphosphat eingesetzt, da es sowohl die Lithium- als auch die Phosphorquellen bereitstellt und die Reaktion direkter macht. Zweitens hilft seine hohe Reaktivit\u00e4t und niedrige Zersetzungstemperatur, die Sinterntemperatur zu senken und die Produktsicherheit zu verbessern.<\/p>\n\n\n\n<p>Kohlenstoffquellen werden basierend auf ihrer F\u00e4higkeit ausgew\u00e4hlt, bei Zersetzung ein hochgradig graphitisiertes leitf\u00e4higes Kohlenstoffnetzwerk zu bilden, wie Glukose, Saccharose und Zitronens\u00e4ure.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>2. Steuerung des Kalzinierungsprozesses<\/strong><strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p>Dieser Prozess verwendet typischerweise eine zweistufige Sinternmethode: Die erste Stufe umfasst das Niedertemperatur-Vor-Sintern (~400\u00b0C) zur ausreichenden Zersetzung der Rohstoffe, und die zweite Stufe umfasst die Hochtemperatur-Kristallisation (~600-750\u00b0C).<\/p>\n\n\n\n<p>Die Vor-Sinterphase beinhaltet haupts\u00e4chlich die Zersetzung von Eisenoxalat und Phosphaten: Eisenoxalat verliert sein Kristallwasser und zerf\u00e4llt in hochreaktives Eisenoxid (FeO), wobei gro\u00dfe Mengen CO und CO\u2082 freigesetzt werden. Das reduzierende Gas CO bildet eine \u201eSchutzschicht\u201c im Reaktionssystem, was effektiv die Oxidation von Fe\u00b2\u207a zu Fe\u00b3\u207a verhindert und gleichzeitig das \u00fcberm\u00e4\u00dfige Wachstum der Endproduktpartikel hemmt. Wird Ammoniumdihydrogenphosphat als Phosphorquelle verwendet, zerf\u00e4llt es w\u00e4hrend des Vor-Sinterns und setzt Ammoniakgas und Phosphors\u00e4ure frei.<\/p>\n\n\n\n<p>Durch die Kontrolle der Vor-Sinter-Temperatur und -Zeit k\u00f6nnen Kristallvorstufen f\u00fcr Lithium-Eisenphosphat bei relativ niedrigen Temperaturen gebildet werden. Die freigesetzten Gase helfen, Verunreinigungen aus den Rohstoffen zu entfernen, w\u00e4hrend sie gleichzeitig die Partikelagglomeration und das Kristallwachstum hemmen, was die Produktion von LFP mit hoher Kristallinit\u00e4t, hoher Reinheit und gleichm\u00e4\u00dfigen Partikeln im anschlie\u00dfenden Hochtemperatursinterprozess erleichtert.<\/p>\n\n\n\n<p>Im Hochtemperaturbereich kommt das hochreaktive FeO mit den Lithium- und Phosphorquellen in Kontakt und durchl\u00e4uft eine Festk\u00f6rperreaktion zur Bildung von LFP-Kristallkeimen. Mit steigender Temperatur und l\u00e4ngerer Haltezeit wachsen diese Keime allm\u00e4hlich, wodurch olivinartiges Lithium-Eisenphosphat mit vollst\u00e4ndiger Kristallinit\u00e4t und stabiler Struktur entsteht.<\/p>\n\n\n\n<p>W\u00e4hrend des Sinterns durchl\u00e4uft die organische Kohlenstoffquelle Pyrolyse, um eine amorphe Kohlenstoffbeschichtung auf der Oberfl\u00e4che der LFP-Partikel zu bilden, was die elektronische Leitf\u00e4higkeit des Materials erheblich verbessert.<\/p>\n\n\n\n<p>Dieser Prozess bot niedrige Kosten f\u00fcr die Eisenquelle, einen relativ einfachen Prozessfluss, Investitionen in die Ausr\u00fcstung sowie Betrieb und Wartung, was ihn in den fr\u00fchen Tagen der LFP-Synthesetechnologie zum Mainstream machte.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Warum wurde der Eisenoxalat-Weg ersetzt?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>Zwischen 2017 und 2022 erlebte die Power-Batterie-Industrie ein explosionsartiges Wachstum. Die Anforderungen an Materialkonsistenz und Umweltschutz stiegen pl\u00f6tzlich. In diesem Zusammenhang wurden die inh\u00e4renten Schw\u00e4chen der festen Phase des Eisenoxalat-Verfahrens (schlechte Konsistenz, Schwierigkeiten bei der Skalierung) verst\u00e4rkt. Der Eisenphosphat-Weg, mit seiner hervorragenden Produktkonsistenz, umweltfreundlicheren Produktionsprozess und insgesamt besser auf die Anforderungen der Power-Batterie abgestimmte Leistung, wurde schnell zum absoluten Marktf\u00fchrer, wobei er seinen Marktanteil auf etwa 70 % ausbaute. Im Gegensatz dazu schrumpfte der Anteil des Eisenoxalat-Wegs allm\u00e4hlich auf einstellige Prozentwerte.<\/p>\n\n\n\n<p>Dar\u00fcber hinaus war die Verdichtungsdichte der durch den fr\u00fchen Eisenoxalat-Prozess hergestellten LFP-Produkte noch nicht hoch, was w\u00e4hrend dieses Zeitraums in der Branche die weit verbreitete Annahme verst\u00e4rkte, dass Materialien, die \u00fcber den Eisenphosphat-Weg hergestellt werden, leichter eine h\u00f6here Verdichtungsdichte (\u22652,4 g\/cm\u00b3) erreichen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n<p>Aus Sicht der Ausr\u00fcstung und Umwelt produziert das Eisenoxalat-Verfahren w\u00e4hrend des Sinterns CO- und Ammoniak-Gase. CO ist giftig und erfordert Behandlung. NH\u2083 ist \u00e4tzend, greift Kessel und Rohrleitungen stark an und erh\u00f6ht somit Wartungs- und Zeitkosten f\u00fcr die Ausr\u00fcstung. Im Gegensatz dazu bestehen die Gasprodukte des Eisenphosphat-Verfahrens haupts\u00e4chlich aus Wasserdampf, was die Abgasbehandlung vereinfacht, die Produktionseinrichtungen umweltfreundlicher macht und die Umweltbelastung senkt.<\/p>\n\n\n\n<p>Zusammenfassend war der Prozesswechsel in dieser Phase ein typischer Fall von \u201eindustrieller Nachfrage treibt technologische Routen-Iteration\u201c, ein Ergebnis der Marktdynamik in einer bestimmten Entwicklungsphase.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Das Wiederaufleben des Ferrous Oxalate Weges<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>Die R\u00fcckkehr des ferrous oxalate Weges ist nicht nur eine Wiederholung des alten Prozesses; vielmehr wurden seine Kernvorteile unter neuen Marktanforderungen und technologischen Fortschritten reaktiviert. Nach 2022 stieg die Popularit\u00e4t neuer Energiefahrzeuge erheblich, und \u201elangsames Laden\u201c wurde zu einem zentralen Schmerzpunkt in der Nutzererfahrung. Die Marktnachfrage nach Power-Batterien, die \u201eultraschnelles Laden\u201c erm\u00f6glichen (z.B. 400 km Reichweite in 10 Minuten), stieg deutlich.<\/p>\n\n\n\n<p>Obwohl sein Marktanteil einst gedr\u00fcckt wurde, wurde die ferrous oxalate Methode vom Markt nicht vollst\u00e4ndig aufgegeben. Als Vorl\u00e4ufer f\u00fcr LFP-Materialien war sie die erste, die Durchbr\u00fcche bei der Herstellung von hochverdichteten LFP erzielte. Technologische Iterationen \u00fcberwanden die fr\u00fchen Einschr\u00e4nkungen des ferrous oxalate Prozesses hinsichtlich Produktverdichtung, Produktionssicherheit und Produktionskosten.<\/p>\n\n\n\n<p>Zum Beispiel setzte Fulin Precision Industry serpentinartige Rohrreaktoren + elektrische Heizverz\u00f6gerungsreaktoren ein. Durch pr\u00e4zise Temperaturkontrolle, Dispergatorzugabe und automatisierte Prozesse verbesserten sie die Produktreinheit (\u226599,5%) und Partikelgr\u00f6\u00dfenuniformit\u00e4t erheblich, w\u00e4hrend die Kosten um 20% gesenkt wurden. Pengbo New Materials ist ebenfalls f\u00fchrend in der inl\u00e4ndischen Herstellung von LFP mittels ferrous oxalate. Durch spezielle Steuerungen erzielen sie eine effektive Mischung aus gro\u00dfen und kleinen Partikeln, f\u00fcllen die L\u00fccken zwischen den LFP-Partikeln, um die Verdichtungsdichte zu erh\u00f6hen. In Kombination mit spezieller Metallionendoping ergibt sich LFP mit sehr niedrigem Pulvers resistivity. Bei Anwendung in Power-Batterien erm\u00f6glicht dies h\u00f6here Raten und erf\u00fcllt die steigenden Anforderungen an Schnellladung bei neuen Energiefahrzeugen.<\/p>\n\n\n\n<p>Daher m\u00fcssen die betreffenden Unternehmen, um die Produktionsprozesse von LFP im harten Wettbewerb unbesiegbar zu halten, die Markttrends genau verfolgen, sich auf kontinuierliche technologische Innovationen st\u00fctzen, auf extreme Kostenkontrolle setzen und den Aufbau eines robusten industriellen \u00d6kosystems als Schutzwall nutzen.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Der Weg des Eisenoxalats bei der Entwicklung von Lithium-Eisenphosphat (LFP)-Kathodenmaterialien hat tats\u00e4chlich eine dramatische Reise durchlaufen, bei der er ersetzt wurde und dann 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