Литиево -железен фосфатна батерия е вид литиево -йонна батерия, която използва литиев железен фосфат (Lifepo₄) като положителен електрод и въглерод (обикновено графит) като отрицателен материал на електрода. Следното е подробно въведение в литиевата желязна фосфатна батерия:
I. Определение и структура
Определение: Литиевата желязна фосфатна батерия е неорганично вещество, химическата формула е lifepo4, където Li+ представлява метален литиев йон, Fe представлява желязо, PO4²⁻ представлява фосфатен йон.
Структура. Вляво от батерията е положителният полюс на материала на Lifepo₄ в оливинова структура. Той е свързан към положителния полюс на батерията чрез алуминиево фолио. Вдясно е отрицателният електрод на батерията, съставен от въглерод (графит), който е свързан към отрицателния електрод на батерията чрез медно фолио. В средата е полимерна диафрагма, която разделя положителните и отрицателните електроди, чрез които литиевите йони могат да преминат, но електроните не могат. Батерията се пълни с електролити и е затворена в метален корпус.
Второ, принципа на работа
Реакцията на заряда и изпускане на литиевата желязна фосфатна батерия се извършва между фазите на Lifepo₄ и Fepo₄.
По време на процеса на зареждане част от литиевите йони в литиевия железен фосфат се отстраняват, прехвърлят се в отрицателния електрод през електролита и се вграждат в отрицателния въглероден материал; В същото време електроните се отделят от положителния електрод и достигат отрицателния електрод от външната верига, за да се поддържа балансът на химическата реакция.
По време на процеса на разреждане, самоелектродът на литиевия йон излиза и достига положителния електрод през електролита, докато отрицателният електрод освобождава електрони и достига до положителния електрод от външната верига, за да осигури енергия за външния свят.
3. Характеристики и предимства
Енергийна плътност: литиево желязо фосфатна батерия има висока енергийна плътност, номиналното напрежение на единичния е 3,2V LifePO4 батерия, а зареждащото напрежение е 3.6V ~ 3.65V. През последните години, с напредъка на технологията, енергийната му плътност продължава да се увеличава и някои отлични производители на батерии успяха да постигнат 175-180WH/kg или дори по-високи.
Безопасна ефективност: Катодният материал на литиевия железен фосфатна батерия има стабилни електрохимични характеристики, стабилна платформа за зареждане и зареждане и структурата на батерията няма да се променя по време на процеса на зареждане и изхвърляне, така че ефективността на безопасността е добра. Високата безопасност може да се поддържа дори при специални условия като късо съединение, претоварване, екструзия и игли.
Живот на цикъла: Животът на цикъла на литиевите железни фосфатни батерии е дълъг, а животът на цикъла 1С обикновено е 2000 пъти или дори повече от 3500 пъти. За пазара за съхранение на енергия се изисква да достигне повече от 4000-5000 пъти и да се осигури експлоатационен живот от 8-10 години.
Други предимства: Умерено работно напрежение, голям капацитет на мощност на единица тегло, висока мощност на разряда, бързо зареждане, широк диапазон на работна температура (включително добра работа с ниска температура и стабилност с висока температура).
4. Поле за кандидатстване
Поради отличните си характеристики, литиевите железни фосфатни батерии се използват широко в много полета, особено в областта на новите енергийни превозни средства, като електрически превозни средства, електрически велосипеди, електроинструменти и т.н. В допълнение, той се използва и в системите за съхранение на енергия, преносими доставки на електроцентрали и други полета.
5. Процес на синтез
Процесът на синтез на литиево -железен фосфат литиева батерия е основно подобрен, което е разделено главно на метод на твърда фаза и метод на течна фаза. Сред тях най -често използваният метод на реакция на твърда фаза е най -често използван и има изследователи, които комбинират метода за синтез на микровълнова печка в метода на твърда фаза с метода на хидротермалния синтез в метода на течната фаза, тоест микровълновият хидротермален метод. В допълнение, той включва и Bionic метод, метод за изсушаване на охлаждане, метод за сушене на емулсия, метод на пулсиране на лазерно отлагане и т.н. Избирайки подходящия метод за синтез, продуктът с малък размер на частиците и добра производителност на дисперсия може да бъде синтезиран, така че да се подобри ефективно производителността на батерията.
В обобщение, литиевата желязна фосфатна батерия е вид литиево-йонна батерия с отлична производителност и широко нанасяне. С непрекъснатия напредък на технологиите и непрекъснатото разширяване на пазара, бъдещите му перспективи за развитие са много широки.
