Výhody a nevýhody lithiových železných fosfátových baterií

Lithium-železofosfátová baterie je také typem lithiové baterie. Stejně jako baterie používané v našich mobilních telefonech je materiál kladné elektrody lithium-železofosfátových baterií hlavně sloučeninou fosforu, kyseliny, železa a lithia. Někteří lidé tomu také říkají lithium-železná (LiFe) napájecí baterie.

výhody:
1: Životnost železofosfátové baterie, za standardních podmínek nabíjení může počet cyklů dosáhnout více než 2,000krát. Životnost cyklu nabíjení a vybíjení běžných lithiových baterií je obecně více než 500krát. A jeho rychlost ukládání energie bude postupem času nižší a nižší.
2: Velká kapacita a vysoká hustota. Lithium-železofosfátové baterie mají kapacitu 2 až 3krát vyšší než běžné lithiové baterie stejného objemu. .
3: Nízká hmotnost. Objem lithium-železofosfátové baterie se stejnou specifikací a kapacitou je 2/3 objemu olověné baterie a její hmotnost je 1/3 hmotnosti olověné baterie.
4: Konstantní kapacita. Věřím, že s takovými problémy se setká každý, tedy baterie našich mobilních telefonů, baterie počítačů a dokonce baterie elektromobilů. Poté, co byly po určitou dobu používány, zjistíme, že elektřina v nich uložená klesá. Pokud totiž běžné baterie nejsou delší dobu plně nabité, kapacita baterie se rapidně sníží. Charakteristickým rysem lithium-fosfátových baterií je, že je lze použít kdykoli! A nikdy to neovlivní jeho skladovací kapacitu.
5: Zelené a šetrné k životnímu prostředí. Lithium-železofosfátové baterie mají ekologické vlastnosti, které jiné baterie nemají, protože neobsahují těžké kovy. V oblasti elektrokol nebo elektromobilů se proto uplatňují rozvojové projekty silně podporované zemí.
6: Dobrý výkon při vysokých teplotách. Vrchol elektrického ohřevu fosforečnanu lithného a železnatého může dosáhnout 350 stupňů -500 stupňů, zatímco vrcholová hodnota mangananu lithného a oxidu lithného a kobaltnatého je pouze kolem 200 stupňů. Má široký rozsah provozních teplot (-20C--75}C) a má vysokou teplotní odolnost. Špičková hodnota elektrického ohřevu fosforečnanem lithným může dosáhnout 350 stupňů -500 stupňů, zatímco manganát lithný a oxid kobaltnatý lithný jsou pouze kolem 200 stupňů.

Nevýhody:špatný výkon při nízkých teplotách, nízká hustota setřesu katodového materiálu a objem lithium-železo-fosfátových baterií stejné kapacity je větší než u lithium-iontových baterií, jako je oxid lithný a kobaltnatý, takže nemá žádnou výhodu v mikrobateriích. Při použití v napájecích bateriích musí lithium-železofosfátové baterie, stejně jako jiné baterie, čelit problémům s konzistencí baterií.
1. Během procesu slinování během přípravy fosforečnanu lithného a železa může být oxid železa redukován na elementární železo ve vysokoteplotní redukční atmosféře. Elementární železo může způsobit mikrozkraty v bateriích a je nejvíce tabuizovanou látkou v bateriích.
2. Fosforečnan lithný má některé výkonnostní vady, jako je nízká hustota setřesu a hustota zhutnění, což má za následek nízkou hustotu energie lithium-iontových baterií. Nízkoteplotní výkon je špatný a dokonce ani nanonizace a uhlíkový povlak tento problém nevyřeší.
3. Náklady na přípravu materiálů a výrobní náklady na baterie jsou vysoké, výtěžnost baterií je nízká a konzistence je špatná. Přestože nanonizace a uhlíkový povlak fosforečnanu lithného zlepšují elektrochemický výkon materiálu, přináší také další problémy, jako je snížená hustota energie, zvýšené náklady na syntézu, špatný výkon při zpracování elektrod a náročné požadavky na životní prostředí. Ačkoli jsou chemické prvky Li, Fe a P ve fosforečnanu lithno-železitém hojné a náklady jsou nízké, cena připraveného produktu fosforečnanu lithno-železitého není nízká. I když se odstraní počáteční náklady na výzkum a vývoj, procesní náklady na materiál plus vysoké náklady na přípravu baterií zvýší konečné náklady na jednotku skladování energie.
4. Konzistence produktu je špatná. V současné době v Číně neexistuje továrna na výrobu lithno-železitého fosfátu, která by mohla tento problém vyřešit. Z hlediska přípravy materiálu je syntézní reakce fosforečnanu lithného a železnatého komplexní vícefázová reakce, zahrnující fosforečnan v pevné fázi, oxid železa a lithnou sůl plus uhlíkový prekurzor a redukční plynnou fázi. V tomto složitém reakčním procesu je obtížné zajistit konzistenci reakce.