Introduzzjoni qasira tal-Batterija tal-Lithium Iron Phosphate Battery

1. Definizzjoni ta 'batterija tal-fosfat tal-litju tal-ħadid

Il-batterija tal-fosfat tal-ħadid tal-litju tirreferi għal batterija tal-jone tal-litju li tuża l-fosfat tal-ħadid tal-litju bħala materjal tal-elettrodu pożittiv.

Hemm ħafna tipi ta 'materjali tal-katodi għall-batteriji tal-jone tal-litju, prinċipalment kobaltat tal-litju, manganat tal-litju, nikilat tal-litju, materjali ternarji, fosfat tal-ħadid tal-litju, eċċ. Fost dawn, l-ossidu tal-kobalt tal-litju bħalissa jintuża bħala l-materjal tal-katodu għall-maġġoranza kbira ta' Batteriji tal-jone tal-litju, filwaqt li materjali oħra tal-katodi bħalissa mhumiex prodotti bil-massa fis-suq għal diversi raġunijiet. Il-fosfat tal-ħadid tal-litju huwa wkoll waħda mill-batteriji tal-jone tal-litju. Mill-prinċipju tal-materjali, il-fosfat tal-ħadid tal-litju huwa wkoll proċess ta 'interkalazzjoni / deinterkalazzjoni. Dan il-prinċipju huwa eżattament l-istess bħal ossidu tal-kobalt tal-litju u manganat tal-litju.

Il-fosfat tal-ħadid tal-litju qiegħed jidħol gradwalment fis-suq tal-batteriji tal-jone tal-litju minħabba l-vantaġġi tas-sigurtà, il-vantaġġ tal-ħajja taċ-ċiklu, u l-ispiża tal-materjal.

2. Materjal tal-katodu tal-fosfat tal-ħadid tal-litju

Fl-1997, AKPadhi rrapporta għall-ewwel darba li l-fosfat tal-ħadid tal-litju (LiFePO4) għandu l-funzjoni li jiddinterkalizza l-litju. Dan il-materjal għandu materjal ta 'interkalazzjoni tal-litju bbażat fuq il-fosfat ibbażat fuq il-fosfat, LiMPO4 (M: Mn, Fe, Co, Ni), u sar materjal tal-katodu promettenti ħafna għal batteriji tal-jone tal-litju. Il-fosfat tal-ħadid tal-litju bħala materjal tal-elettrodu pożittiv għal batteriji tal-jone tal-litju għandu prestazzjoni elettrokimika tajba, il-pjattaforma tal-iċċarġjar u tal-ħatt hija stabbli ħafna, u l-istruttura hija stabbli waqt il-proċess tal-iċċarġjar u l-ħatt. Fl-istess ħin, il-materjal mhux tossiku, ma jniġġsux, għandu prestazzjoni tajba ta 'sikurezza, jista' jintuża f'ambjent ta 'temperatura għolja, u għandu firxa wiesgħa ta' sorsi ta 'materja prima. Bħalissa huwa post jaħraq fl-industrija tal-batteriji għall-iżvilupp u r-riċerka.

Dan il-materjal għandu l-istruttura tal-kristall li tidher fil-figura hawn fuq.

Firxa ta 'vultaġġ operattiv: 2.5 ~ 3.6V, il-pjattaforma hija ta' madwar 3.3V, li hija inqas mill-batterija ta 'ossidu tal-kobalt tal-litju 3.7V.

Minħabba l-konduttività fqira tal-materjal, huwa meħtieġ li t-materjal tal-karbonju konduttiv jew il-partiċelli konduttivi tal-metall jidħlu fil-partiċelli tal-fosfat tal-ħadid tal-litju, jew inkella l-wiċċ tal-partiċelli tal-fosfat tal-ħadid tal-litju ma 'materjal konduttiv tal-karbonju biex titjieb il-konduttività elettronika tal- materjal; jew id-doping b'jonji tal-metall biex titjieb il-Konduttività. Id-densità tal-materjal hija baxxa, u l-kapaċità speċifika tal-volum tal-batterija hija baxxa, 180Wh / L biss (ossidu tal-kobalt tal-litju jista 'jkun aktar minn 400Wh / L). Fil-qasam tal-batteriji żgħar, l-istess daqs tal-batterija huwa inqas minn nofs il-kapaċità tal-batterija eżistenti.

3. Batterija tal-fosfat tal-litju tal-ħadid u l-vantaġġi u l-iżvantaġġi tagħha

Vantaġġi tal-fosfat tal-ħadid tal-litju:

1. Sigurtà. Il-prestazzjoni tas-sikurezza tal-fosfat tal-ħadid tal-litju hija l-aħjar fost il-materjali kollha fil-preżent. M’għandniex xi ngħidu, għandha l-istess prestazzjoni ta ’sigurtà bħal ta’ fosfati oħra. Jekk tuża l-fosfat tal-ħadid tal-litju bħala l-batterija, qatt m'għandek tinkwieta dwar il-problema ta 'splużjoni.

2. Stabbiltà għolja. Inkluż iċċarġjar b'temperatura għolja, stabbiltà tajba tal-kapaċità, prestazzjoni tajba fil-ħażna, eċċ. Dan huwa l-akbar vantaġġ, u huwa l-aħjar fost il-materjali magħrufa kollha.

3. Protezzjoni tal-ambjent. Il-proċess kollu tal-produzzjoni huwa nadif u mhux tossiku. Il-materja prima kollha mhix tossika. B'differenza mill-kobalt huwa sustanza tossika.

4. Il-prezz huwa rħis. Il-fosfat juża sors ta 'aċidu fosforiku, sors tal-litju u sors tal-ħadid bħala materjali, dawn il-materjali huma irħas ħafna, mingħajr riżorsi strateġiċi u riżorsi rari.

Żvantaġġi tal-fosfat tal-ħadid tal-litju:

1. Konduttività fqira. Din il-kwistjoni hija l-iktar kwistjoni kritika tagħha. Ir-raġuni għaliex il-fosfat tal-ħadid tal-litju ma ntużax ħafna daqshekk tard hija problema kbira. Madankollu, din il-problema issa tista 'tissolva perfettament: huwa li żżid C jew aġenti konduttivi oħra. Rapporti fil-laboratorju jistgħu jilħqu kapaċità speċifika ta '160mAh / g jew aktar. Il-materjal tal-fosfat tal-ħadid tal-litju prodott mill-kumpanija tagħna ġie miżjud ma 'aġent konduttiv matul il-proċess tal-produzzjoni, u m'għandux għalfejn jiġi miżjud meta ssir il-batterija. Fil-fatt, il-materjal għandu jkun: LiFePO4 / C, materjal kompost bħal dan.

2. Id-densità tal-vit hija baxxa. Ġeneralment jista 'jilħaq biss 1.3-1.5, u d-densità baxxa tal-vit tista' tingħad li hija l-akbar żvantaġġ tal-fosfat tal-ħadid tal-litju. Dan in-nuqqas jiddetermina li m'għandux vantaġġ f'batteriji żgħar bħal batteriji tal-mowbajl. Anke jekk għandu prezz baxx, prestazzjoni tajba ta 'sikurezza, stabbiltà tajba u ħinijiet għolja taċ-ċiklu, jekk il-volum huwa kbir wisq, jista' jissostitwixxi biss ossidu tal-kobalt tal-litju f'ammonti żgħar. Dan in-nuqqas mhux se jkun prominenti fil-batteriji tal-enerġija. Għalhekk, il-fosfat tal-ħadid tal-litju jintuża prinċipalment biex jagħmel batteriji tal-enerġija.

3. Fil-preżent, ir-riċerka u l-iżvilupp mhumiex fil-fond. L-industrijalizzazzjoni attwali tal-fosfat tal-ħadid tal-litju bħala l-materjal tal-katodu mhix ottimista. Minħabba li żviluppat fl-aħħar sentejn, ir-riċerka f'diversi oqsma teħtieġ li titkompla.

4. Oħrajn

Fil-qasam tal-batteriji tal-enerġija, minħabba l-problemi ta 'sikurezza u prezzijiet għoljin ta' ossidu tal-kobalt tal-litju, dan qiegħed jittajjar barra l-bieb ta 'batteriji tal-enerġija, u qatt ma daħal kompletament fil-qasam tal-batteriji tal-enerġija. Is-sitwazzjoni attwali hija li l-kobaltat tal-litju u l-manganat tal-litju jintużaw f'lottijiet żgħar. Madankollu, minħabba d-difetti inerenti tagħhom, ma ġewx kummerċjalizzati fi kwantitajiet kbar. Il-prodotti huma biss fl-istadju ta 'produzzjoni ta' prova ta 'lottijiet żgħar. Bħalissa, il-kummerċjalizzazzjoni fuq skala kbira Għad hemm xi diffikultajiet insormontabbli fl-operazzjoni. Fil-qasam tal-batteriji tal-enerġija, materjali elettrodi pożittivi bbażati fuq l-aċidu fosforiku għandhom ħajja twila taċ-ċiklu, prestazzjoni eċċellenti ta 'sigurtà, prestazzjoni tajba f'temperatura għolja, prezz estremament baxx, u prestazzjoni ta' temperatura baxxa u rata ta 'skariku jistgħu diġà jilħqu l-livell ta' ossidu tal-kobalt tal-litju. Din issir l-iktar materjal promettenti tal-batterija tal-enerġija, tista 'ssir is-sostitut ewlieni għall-batteriji tan-nikil-kadmju fil-5 snin li ġejjin, se ssir kompetitur qawwi tal-batteriji taċ-ċomb-aċidu fl-10 snin li ġejjin, u tista' tinbidel fil- L-20 sena li ġejjin Il-batteriji taċ-ċomb-aċidu saru l-provvista ewlenija tal-bidu tal-enerġija, il-provvista tal-enerġija UPS u l-provvista tal-enerġija tal-backup, u saru l-mexxej tal-batteriji sekondarji.

Il-problemi ewlenin tal-fosfat tal-ħadid tal-litju huma kapaċità baxxa, spiża għolja tal-manifattura, u proċessar diffiċli fil-produzzjoni tal-batterija (polpa, tpinġija, tidwir u proċessi oħra jeħtieġu trattament speċjali, ħafna kumpaniji ma jistgħux jimmaniġġawha sew) Rata ta 'kwittanza instabbli (teħtieġ proċess speċifiku tal-batterija il-koordinazzjoni, li hija affettwata ħafna mill-proċess) u x-xejra attwali tal-użu tal-apparati elettriċi huwa l-iżvilupp kompatt, u għalhekk il-batterija għandha wkoll l-istess rekwiżiti għad-densità tal-enerġija tal-volum għoli. Mill-perspettiva tal-kapaċità, il-fosfat tal-ħadid tal-litju m'għandu l-ebda futur. Ċerti oqsma tal-batteriji għandhom vantaġġi, bħal batteriji tal-enerġija.

Il-fosfat tal-ħadid tal-litju għandu densità baxxa tal-vit u żona speċifika kbira. Huwa meħtieġ li tinbidel it-teknoloġija avvanzata tal-batterija, u d-densità tal-wiċċ tal-biċċa tal-arblu tal-batterija hija baxxa, għalhekk il-kapaċità tal-istess tip ta 'batterija hija inqas.

L-elettrolit jeħtieġ ukoll li jiżviluppa mill-ġdid sistema elettrolita xierqa, u huwa diffiċli li teżerċita l-prestazzjoni tagħha bl-elettrolit matur eżistenti.

Barra minn hekk, minħabba li l-firxa tal-vultaġġ operattiv tal-batteriji tal-fosfat tal-ħadid tal-litju hija 2.5 sa 3.6V, u l-pjattaforma hija ta 'madwar 3.3V, m'hemm l-ebda ċirkwit ta' protezzjoni bl-ingrossa u ċarġer, huwa diffiċli li teżerċita l-karatteristiċi tagħha fuq tagħmirm elettroniku eżistentient, u hemm bżonn kollu huwa l-integrazzjoni tal-industrija.