Батеријата на литиум железо фосфат е еден вид литиум јонска батерија која користи литиум железо фосфат (LifePo₄) како позитивен материјал за електрода и јаглерод (обично графит) како негативен материјал за електрода. Следното е детален вовед во батеријата на литиум железо фосфат:
I. Дефиниција и структура
Дефиниција: литиум железо фосфат батерија е неорганска супстанција, хемиската формула е LifePo4, каде што LI+ претставува метален литиум јон, Fe претставува железо, PO4² претставува фосфат јон.
Структура. Лево од батеријата е позитивниот пол на животниот материјал во структурата на оливин. Тој е поврзан со позитивниот пол на батеријата со алуминиумска фолија. Десно е негативната електрода на батеријата составена од јаглерод (графит), која е поврзана со негативната електрода на батеријата со бакарна фолија. Во средина е полимерна дијафрагма, која ги одделува позитивните и негативните електроди, преку кои може да поминат литиумските јони, но електроните не можат. Батеријата е исполнета со електролити и е затворена во метално куќиште.
Второ, принципот на работа
Реакцијата на полнење и празнење на батеријата на литиумскиот железо фосфат се изведува помеѓу фазите на живот и фепо₄.
За време на процесот на полнење, дел од литиумските јони во литиумскиот железо фосфат се отстрануваат, се пренесуваат на негативната електрода преку електролитот и се вградени во негативен јаглероден материјал; Во исто време, електроните се ослободуваат од позитивната електрода и ја достигнуваат негативната електрода од надворешното коло за да се одржи рамнотежата на хемиската реакција.
За време на процесот на празнење, литиум јонската само-електрода излегува и ја достигнува позитивната електрода преку електролитот, додека негативната електрода ослободува електрони и ја достигнува позитивната електрода од надворешното коло за да обезбеди енергија за надворешниот свет.
3. Карактеристики и предности
Енергетска густина: Батеријата на литиум железо фосфат има голема густина на енергија, номиналниот напон на синглот е 3,2V LifePo4 батерија, а напонот за прекин на полнењето е 3,6V ~ 3,65V. Во последниве години, со напредокот на технологијата, нејзината енергетска густина продолжува да се зголемува, а некои одлични производители на батерии успеаја да постигнат 175-180Wh/kg, или дури и повисока.
Безбедносни перформанси: Катодниот материјал на литиум железо фосфат батерија има стабилни електрохемиски перформанси, стабилна платформа за полнење и празнење, а структурата на батеријата нема да се промени за време на процесот на полнење и празнење, така што безбедносните перформанси се добри. Високата безбедност може да се одржи дури и под посебни услови, како што се краток спој, преоптоварување, истиснување и игла.
Lifeивот на циклусот: Циклусниот век на циклусот на батериите на литиум железо фосфат е долг, а животниот век на циклусот е генерално 2.000 пати, или дури и повеќе од 3.500 пати. За пазарот за складирање на енергија, се бара да се достигнат повеќе од 4000-5000 пати и да се обезбеди животен век од 8-10 години.
Други предности: Умерен работен напон, голем капацитет на напојување по единица тежина, висока моќност на празнење, брзо полнење, широк опсег на работна температура (вклучително и добри перформанси на празнење на ниска температура и стабилност на висока температура).
4. Поле за апликација
Поради неговите одлични перформанси, батериите на литиум железо фосфат се користат во многу полиња, особено во областа на нови енергетски возила, како што се електрични возила, електрични велосипеди, електрични алати и така натаму. Покрај тоа, исто така се користи и во системите за складирање на енергија, преносни материјали за електрани и други полиња.
5. Процес на синтеза
Процесот на синтеза на литиум -фосфат литиум батерија е во основа подобрен, што главно е поделено на метод на цврста фаза и метод на течна фаза. Меѓу нив, најчесто се користи методот на реакција на цврста фаза на висока температура, а има и истражувачи кои го комбинираат методот на синтеза на микробранова печка во методот на цврста фаза со методот на хидротермална синтеза во методот на течна фаза, односно микробрановата хидротермална метода. Покрај тоа, тој исто така вклучува и бионичен метод, метод на сушење на ладење, метод на сушење на емулзија, метод на таложење на ласер на пулс и така натаму. Со избирање на соодветен метод на синтеза, производот со мала големина на честички и добри перформанси на дисперзија може да се синтетизира, со цел ефикасно подобрување на перформансите на батеријата.
Накратко, батеријата со литиум железо фосфат е еден вид литиум-јонска батерија со одлични перформанси и широка примена. Со континуиран напредок на технологијата и континуирано проширување на пазарот, нејзините идни изгледи за развој се многу широки.
