Fordele og ulemper ved lithium-jernfosfatbatterier
Dec 01, 2023
Lithiumjernfosfatbatteri er også en type lithiumbatteri. Ligesom de batterier, der bruges i vores mobiltelefoner, er det positive elektrodemateriale i lithiumjernfosfatbatterier hovedsageligt en sammensætning af fosfor, syre, jern og lithium. Nogle mennesker kalder det også lithiumjern (LiFe) batteri.
Fordele:
1: Jernfosfatbatteriets levetid, under standardopladningsforhold kan antallet af cyklusser nå mere end 2,000 gange. Opladnings- og afladningscyklussen for almindelige lithiumbatterier er generelt mere end 500 gange. Og dens strømlagringshastighed vil blive lavere og lavere, som tiden går.
2: Stor kapacitet og høj tæthed. Lithiumjernfosfatbatterier har en lagerkapacitet 2 til 3 gange højere end almindelige lithiumbatterier af samme volumen. .
3: Let vægt. Volumenet af et lithiumjernfosfatbatteri med samme specifikation og kapacitet er 2/3 af et blybatteri, og dets vægt er 1/3 af et blybatteri.
4: Konstant kapacitet. Jeg tror, at alle vil støde på sådanne problemer, det vil sige vores mobiltelefonbatterier, computerbatterier og endda batterier til elektriske køretøjer. Efter at de har været brugt i en periode, vil vi opleve, at den strøm, der er lagret i dem, bliver mindre. Det skyldes, at hvis almindelige batterier ikke er fuldt opladede i længere tid, vil batteriets lagerkapacitet falde hurtigt. Kendetegnet ved lithiumphosphat-batterier er, at de kan bruges når som helst! Og det vil aldrig påvirke dens lagerkapacitet.
5: Grønt og miljøvenligt. Lithiumjernfosfatbatterier har en miljømæssig ydeevne, som andre batterier ikke har, fordi de ikke indeholder tungmetaller. Derfor er udviklingsprojekter stærkt fremmet af landet blevet anvendt inden for elcykler eller elbiler.
6: God ydeevne ved høj temperatur. Den elektriske opvarmning af lithiumjernfosfat kan nå 350 grader -500 grader, mens topværdien for lithiummanganat og lithiumkoboltoxid kun er omkring 200 grader. Den har et bredt driftstemperaturområde (-20C--75C) og har høj temperaturbestandighed. Topværdien af lithiumjernfosfat elektrisk opvarmning kan nå 350 grader -500 grader, mens lithiummanganat og lithiumkoboltoxid kun er omkring 200 grader.
Ulemper:dårlig ydeevne ved lav temperatur, lav taptæthed af katodematerialet og volumenet af lithiumjernfosfatbatterier med samme kapacitet er større end lithiumionbatterier såsom lithiumkoboltoxid, så det har ingen fordel i mikrobatterier. Når de bruges i strømbatterier, skal lithiumjernfosfatbatterier, ligesom andre batterier, have problemer med batteriets konsistens.
1. Under sintringsprocessen under fremstillingen af lithiumjernphosphat kan jernoxid reduceres til elementært jern i en højtemperaturreducerende atmosfære. Elementært jern kan forårsage mikrokortslutninger i batterier og er det mest tabubelagte stof i batterier.
2. Lithiumjernfosfat har nogle ydeevnedefekter, såsom lav taptæthed og komprimeringstæthed, hvilket resulterer i lav energitæthed for lithium-ion-batterier. Lavtemperaturydelsen er dårlig, og selv nanonisering og kulstofbelægning løser ikke dette problem.
3. Forberedelsesomkostningerne for materialer og fremstillingsomkostningerne for batterier er høje, batteriudbyttet er lavt, og konsistensen er dårlig. Selvom nanoniseringen og kulstofbelægningen af lithiumjernphosphat forbedrer materialets elektrokemiske ydeevne, medfører det også andre problemer, såsom reduceret energitæthed, øgede synteseomkostninger, dårlig elektrodebehandlingsydelse og skrappe miljøkrav. Selvom de kemiske elementer Li, Fe og P i lithiumjernphosphat er rigelige, og omkostningerne er lave, er omkostningerne ved det fremstillede lithiumjernphosphatprodukt ikke lave. Selv hvis de indledende forsknings- og udviklingsomkostninger fjernes, vil procesomkostningerne for materialet plus de høje omkostninger ved at forberede batterier gøre den endelige pris pr. enhed energilagring højere.
4. Produktkonsistensen er dårlig. På nuværende tidspunkt er der ingen lithiumjernfosfatmaterialefabrik i Kina, der kan løse dette problem. Fra perspektivet af materialefremstilling er syntesereaktionen af lithiumjernphosphat en kompleks flerfasereaktion, herunder fastfasephosphat, jernoxid og lithiumsalt, plus kulstofprecursor og reducerende gasfase. I denne komplekse reaktionsproces er det vanskeligt at sikre konsistensen af reaktionen.
