Литијум-гвожђе фосфатна батерија је врста литијум-јонске батерије која користи литијум-гвожђе фосфат (лифепо₄) као позитивни материјал електроде и угљеник (обично графит) као негативни материјал електроде. Следеће је детаљан увод у литијум гвожђе фосфат батерија:
И. Дефиниција и структура
Дефиниција: Литијум-гвожђе фосфатна батерија је неорганска супстанца, хемијска формула је Лифепо4, где ЛИ + представља метални литијум јон, Фе представља Гвожђе, По4²⁻ представља фосфат ион.
Структура. Лево од батерије је позитиван стуб лифепои материјала у структури оливине. Позициониран је на позитиван стуб батерије алуминијумском фолијом. Са десне стране је негативна електрода батерије која се састоји од угљеника (графит), који је повезан са негативном електродом батерије батером од стране бакрене фолије. У средини је полимерна дијафрагма, која раздваја позитивне и негативне електроде, кроз које литијум-ионс могу проћи, али електрони не могу. Батерија је испуњена електролитама и приложена у металном кућишту.
Друго, принцип рада
Реакција пуњења и пражњења литијум-гвожђе фосфатне батерије врши се између фаза у животу и фепо₄.
Током процеса пуњења, део литијум иона у литијум-гвожђе фосфат се уклања, пребачен у негативну електроду кроз електролит и уграђен у негативан угљенични материјал; Истовремено, електрони се ослобађају са позитивне електроде и достижу негативну електроду из спољног круга да би се одржали равнотежа хемијске реакције.
Током процеса пражњења, литијум-јонска самоелектрана излази и достиже позитивну електроду кроз електролит, док негативна електрода ослобађа електроне и достиже позитивну електроду из спољног круга да би обезбедила енергију спољног света.
3. Карактеристике и предности
Густина енергије: литијум-гвожђе фосфатна батерија има велику густину енергије, називни напон сингл је 3,2 В батерија ЛифеПО4, а напон прекидања пуњења је 3,6 В ~ 3.65В. Последњих година, уз напредак технологије, његова енергетска густина и даље расте, а неке одличне произвођаче батерија могле су да постигну 175-180Вх / кг или чак више.
Учинак сигурности: Катодни материјал литијум-гвожђе фосфатне батерије има стабилне електрохемијске перформансе, стабилно платформу за пуњење и пражњење, а структура батерије неће се мењати током процеса пуњења и пражњења, тако да је безбедносна перформанси добра. Висока сигурност се може одржавати чак и под посебним условима као што су кратки круг, преплата, екструзија и игле.
Живот циклуса: Живот циклуса литијум-гвожђе фосфатне батерије је дугачак, а живот циклуса 1Ц-а је углавном 2.000 пута или чак више од 3.500 пута. За тржиште складиштења енергије потребно је достићи више од 4000-5000 пута и осигурати радни век од 8-10 година.
Остале предности: умерени радни напон, велики капацитет по јединици Тежина, велика пражњење, брза пуњење, широки опсег радне температуре (укључујући добре перформансе пражњења ниских температура и стабилност са високим температурама).
4. Поље за пријаву
Због својих одличних перформанси, литијум-гвожђе фосфатне батерије се широко користе у многим областима, посебно у области нових енергетских возила, попут електричних возила, електричних бицикала, електричних алата и тако даље. Поред тога, такође се широко користи у системима за складиштење енергије, преносне залихе електране и другим пољима.
5. Процес синтезе
Процес синтезе литијум-гвожђе фосфатне литијумске батерије је у основи побољшан, који је углавном подељен на методу чврстог фазе и методе течно фазе. Међу њима је метода реакције високе температуре у чврстој фази најчешће користи, а постоје истраживачи који комбинују методу синтезе микроталасне пећнице у методи чврсте фазе у методи хидротермалне синтезе у методи течности, односно микроталасна хидротермална метода. Поред тога, укључује и бионску методу, методу сушења хлађења, метода сушења емулзије, метода пулса ласера и тако даље. Одабиром одговарајуће методе синтезе, производ са малим величина честица и добре перформансе дисперзије може се синтетизовати, тако да ефикасно побољшају перформансе батерије.
Укратко, литијум-гвожђе фосфатна батерија је врста литијум-јонске батерије са одличним перформансама и широком применом. Уз континуирани напредак технологије и континуираног ширења тржишта, његови будући перспективи развоја су веома широки.
