Co je lithium-železofosfátová baterie?

Thelithium-železo fosfátová baterieje lithium-iontová baterie s fosforečnanem lithným a železem (LiFePO4) jako materiálem záporné elektrody a uhlíkem jako materiálem záporné elektrody. Během nabíjecího procesu unikne část lithných iontů fosforečnanu lithného a železa, projde elektrolytem ke katodě a interkaluje katodový uhlík.

Lithium-železofosfátová baterie je lithiová baterie s kyselinou fosforečnou jako materiálem záporné elektrody a uhlíkem jako materiálem záporné elektrody. Jmenovité napětí monomeru je 3,2V a vypínací napětí nabíjení je 3,6V~3,65V.

Během nabíjecího procesu část iontů fosforečnanu lithného unikne, projde elektrolytem k záporné elektrodě a vloží uhlíkový materiál. Současně se z vnějšího obvodu uvolňují elektrony ke katodě, čímž je chemická reakce udržována v rovnováze. Během procesu vybíjení ionty uniknou magnetickou silou, projdou elektrolytem, ​​aby dosáhly uvolněných elektronů, a dosáhnou anody ve vnějším obvodu, aby poskytly energii ven.

Lithium-železofosfátové baterie mají výhody vysokého pracovního napětí, vysoké hustoty energie, dlouhé životnosti cyklu, dobrého bezpečnostního výkonu, nízké rychlosti samovybíjení a žádné paměti.

Jaké je zavedení lithium-železofosfátové baterie?

Ve struktuře LiFePO4 jsou atomy kyslíku těsně uspořádány do hexagramu. PO43-tetraedrické těleso a FeO6 oktaedrické těleso se stávají prostorovou kostrou krystalu, Li a Fe zabírají oktaedrickou mezeru, P zaujímá čtyřstěnnou mezeru, kde Fe zaujímá polohu sdílející roh oktaedrického tělesa a Li zaujímá kovariát oktaedrického tělesa. pozice. Oktaedry FeO6 jsou navzájem spojeny v rovině BC a oktaedrické struktury LiO6 ve směru osy B jsou navzájem spojeny v řetězové struktuře. Jeden oktaedr FeO6 koexistuje se dvěma oktaedry LiO6 a jedním čtyřstěnem PO43.

Celková oktaedrická síť FeO6 je nespojitá, a proto se nemůže stát elementárně vodivou. Na druhou stranu velká část PO43-tetraedru omezuje objemovou změnu mřížky, která ovlivňuje ablaci a elektronovou difúzi Li, což má za následek extrémně nízkou elementární vodivost a účinnost iontové difúze katodového materiálu.

Teoretická kapacita LiFePO4 baterie je vysoká (asi 170mAh/g) a vybíjecí platforma je 3,4V. Li se pohybuje tam a zpět mezi anodami a dochází k oxidační reakci, když je elektřina nabita, Li uniká z elektrolytu a je interkalován přes elektrolyt a železo se přeměňuje z Fe2 na Fe3 a dochází k oxidační reakci.