Čo je to lítium-železofosfátová batéria?

Thelítium-železofosfátová batériaje lítium-iónová batéria s fosforečnanom lítno-železnatým (LiFePO4) ako materiálom zápornej elektródy a uhlíkom ako materiálom zápornej elektródy. Počas nabíjacieho procesu časť lítiových iónov fosforečnanu lítneho unikne, prejde cez elektrolyt ku katóde a interkaluje druhy uhlíka katódy.

Lítium-železofosfátová batéria je lítiová batéria s kyselinou fosforečnou ako materiálom zápornej elektródy a uhlíkom ako materiálom zápornej elektródy. Menovité napätie monoméru je 3,2 V a napätie prerušenia nabíjania je 3,6 V ~ 3,65 V.

Počas procesu nabíjania časť iónov fosforečnanu lítneho unikne, prejde cez elektrolyt k negatívnej elektróde a vloží uhlíkový materiál. Súčasne sa elektróny uvoľňujú z vonkajšieho okruhu ku katóde, čím sa chemická reakcia udržiava v rovnováhe. Počas procesu vybíjania ióny unikajú cez magnetickú silu, prechádzajú cez elektrolyt, aby sa dostali k uvoľneným elektrónom, a dostanú sa k anóde vo vonkajšom obvode, aby poskytli energiu von.

Lítium-železofosfátové batérie majú výhody vysokého pracovného napätia, vysokej hustoty energie, dlhej životnosti cyklu, dobrého bezpečnostného výkonu, nízkej rýchlosti samovybíjania a žiadnej pamäte.

Aké je zavedenie lítium-železofosfátovej batérie?

V štruktúre LiFePO4 sú atómy kyslíka tesne usporiadané do hexagramu. PO43-tetraedrické teleso a FeO6 oktaedrické teleso sa stávajú priestorovou kostrou kryštálu, Li a Fe obsadzujú oktaedrickú medzeru, P zaberá tetraedrickú medzeru, kde Fe zaberá rohové zdieľanie oktaedrického telesa a Li zaberá oktaedrickú kovariátu telesa. pozíciu. Oktaedry FeO6 sú navzájom spojené v rovine BC a oktaedrické štruktúry LiO6 v smere osi B sú navzájom spojené v reťazovej štruktúre. Jeden oktaedrón FeO6 koexistuje s dvoma oktaedrónmi LiO6 a jedným štvorstenom PO43.

Celková oktaedrická sieť FeO6 je nespojitá, a preto sa nemôže stať elementárne vodivou. Na druhej strane veľká časť PO43-tetraédra obmedzuje zmenu objemu mriežky, ktorá ovplyvňuje abláciu a elektrónovú difúziu Li, čo vedie k extrémne nízkej elementárnej vodivosti a účinnosti difúzie iónov katódového materiálu.

Teoretická kapacita LiFePO4 batérie je vysoká (asi 170mAh/g) a vybíjacia platforma je 3,4V. Li sa pohybuje tam a späť medzi anódami a dochádza k oxidačnej reakcii, keď je elektrina nabitá, Li uniká z elektrolytu a interkaluje sa cez elektrolyt a železo sa premieňa z Fe2 na Fe3 a dochádza k oxidačnej reakcii.