Литий -фосфатный аккумулятор железа представляет собой тип литий -ионной батареи, которая использует литий -фосфат (LifePo₄) в качестве положительного электрода материала и углерода (обычно графит) в качестве отрицательного электрода материала. Ниже приведено подробное введение в литийную железо фосфатную батарею:
I. Определение и структура
Определение: литий -фосфатная батарея является неорганическим веществом, химическая формула - LifePo4, где Li+ представляет металлический литий -ион, Fe представляет железо, PO4²⁻ представляет фосфатный ион.
Состав. Слева от батареи находится положительный полюс материала LifePo₄ в структуре оливина. Он подключен к положительному полюсу аккумулятора алюминиевой фольгой. Справа находится отрицательный электрод батареи, состоящий из углерода (графит), который подключен к отрицательному электроду батареи медной фольгой. В середине находится полимерная диафрагма, которая отделяет положительные и отрицательные электроды, через которые ионы лития могут проходить, но электроны не могут. Аккумулятор заполнен электролитами и закрывается в металлическом корпусе.
Во -вторых, принцип работы
Реакция заряда и разгрузки литиевой железо фосфатной батареи выполняется между фазами LifePo₄ и Fepo₄.
Во время процесса зарядки часть ионов лития в литий -фосфате удаляется, переносится в отрицательный электрод через электролит и встраивается в отрицательный углеродный материал; В то же время электроны высвобождаются из положительного электрода и достигают отрицательного электрода от внешней цепи, чтобы поддерживать баланс химической реакции.
Во время процесса разгрузки самоэлектрод литий-ионного иона выходит и достигает положительного электрода через электролит, в то время как отрицательный электрод выпускает электроны и достигает положительного электрода от внешней цепи, чтобы обеспечить энергию для внешнего мира.
3. Характеристики и преимущества
Плотность энергии: литий-фосфатный аккумулятор железа имеет высокую плотность энергии, номинальное напряжение сингла составляет 3,2 В LifePO4, а напряжение отсечения зарядки составляет 3,6 В ~ 3,65 В. В последние годы, с развитием технологий, ее плотность энергии продолжает расти, а некоторые превосходные производители батарей смогли достичь 175-180WH/кг или даже выше.
Производительность безопасности: катодный материал литийной железной фосфатной батареи обладает стабильными электрохимическими характеристиками, стабильной платформой зарядки и разгрузки, а структура батареи не будет изменяться во время процесса зарядки и сброса, поэтому производительность безопасности хороша. Высокая безопасность может сохраняться даже в особых условиях, таких как короткий замыкание, перезарядка, экструзия и иглы.
Срок службы цикла: срок службы цикла литий -фосфатных аккумуляторов длинный, а срок службы цикла 1C, как правило, в 2000 раз или даже более 3500 раз. Для рынка хранения энергии необходимо достичь более 4000-5000 раз и обеспечить срок службы 8-10 лет.
Другие преимущества: умеренное рабочее напряжение, большая мощность на единицу веса, высокая мощность разряда, быстрая зарядка, широкий диапазон рабочих температур (включая хорошие низкотемпературные производительности и высокую стабильность температуры).
4. Поле приложения
Из -за отличной производительности аккумуляторы с фосфатом лития широко используются во многих областях, особенно в области новых энергетических транспортных средств, таких как электромобили, электрические велосипеды, электроинструменты и так далее. Кроме того, он также широко используется в системах хранения энергии, портативных электростанциях и других областях.
5. Процесс синтеза
Процесс синтеза литий -фосфатной литийной батареи в основном улучшился, что в основном делится на метод твердой фазы и метод жидкой фазы. Среди них наиболее часто используется метод реакции с твердой фазой высокой температуры, и есть исследователи, которые объединяют метод микроволнового синтеза в методе твердой фазы с методом гидротермального синтеза в методе жидкой фазы, то есть микроволновой гидротермальной методом. Кроме того, он также включает в себя бионный метод, метод охлаждения, метод эмульсионной сушки, метод осаждения пульса и так далее. Выбирая соответствующий метод синтеза, продукт с небольшим размером частиц и хорошими характеристиками дисперсии может быть синтезирован, чтобы эффективно повысить производительность батареи.
Таким образом, литий-фосфатная аккумулятор лития является своего рода литий-ионной батареей с превосходной производительностью и широким применением. Благодаря постоянному прогрессу технологий и постоянным расширению рынка, его перспективы в будущем очень широкие.
