Prednosti in slabosti litij železofosfatnih baterij

Litij železofosfatna baterija je tudi vrsta litijeve baterije. Tako kot baterije, ki se uporabljajo v naših mobilnih telefonih, je material pozitivne elektrode litij železofosfatnih baterij v glavnem spojina fosforja, kisline, železa in litija. Nekateri jo imenujejo tudi litij-železna (LiFe) baterija.

Prednosti:
1: Življenjska doba železove fosfatne baterije, pri standardnih pogojih polnjenja lahko število ciklov doseže več kot 2,{2}}-krat. Življenjska doba cikla polnjenja in praznjenja običajnih litijevih baterij je na splošno več kot 500-krat. In njegova stopnja shranjevanja energije bo s časom postajala vse nižja.
2: Velika zmogljivost in visoka gostota. Litij-železo-fosfatne baterije imajo 2 do 3-krat večjo kapaciteto shranjevanja od navadnih litijevih baterij enake prostornine. .
3: Majhna teža. Prostornina litij-železove fosfatne baterije z enako specifikacijo in kapaciteto je 2/3 mase svinčeno-kislinske baterije, njena teža pa je 1/3 svinčeno-kislinske baterije.
4: Konstantna zmogljivost. Verjamem, da se bodo s takimi težavami srečali vsi, torej baterije naših mobilnih telefonov, baterije računalnikov in celo baterije električnih vozil. Ko jih uporabljamo nekaj časa, bomo ugotovili, da je v njih shranjene električne energije manj. To je zato, ker če navadne baterije dalj časa niso popolnoma napolnjene, se bo kapaciteta baterije hitro zmanjšala. Značilnost litij fosfatnih baterij je, da jih lahko uporabljate kadarkoli! In to nikoli ne bo vplivalo na njegovo zmogljivost shranjevanja.
5: Zeleno in okolju prijazno. Litij železofosfatne baterije imajo okoljsko učinkovitost, ki je druge baterije nimajo, ker ne vsebujejo težkih kovin. Zato so bili razvojni projekti, ki jih močno spodbuja država, uporabljeni na področju električnih koles ali električnih avtomobilov.
6: Dobra zmogljivost pri visokih temperaturah. Vrh električnega segrevanja litijevega železovega fosfata lahko doseže 350 stopinj -500 stopinj, medtem ko je najvišja vrednost litijevega manganata in litijevega kobaltovega oksida le okoli 200 stopinj. Ima širok razpon delovne temperature (-20C--75C) in ima visoko temperaturno odpornost. Najvišja vrednost električnega ogrevanja z litijevim železovim fosfatom lahko doseže 350 stopinj -500 stopinj, medtem ko sta litijev manganat in litijev kobaltov oksid le okoli 200 stopinj.

Slabosti:slaba zmogljivost pri nizkih temperaturah, nizka gostota katodnega materiala in prostornina litij-železo-fosfatnih baterij enake zmogljivosti je večja kot pri litij-ionskih baterijah, kot je litij-kobaltov oksid, zato nima prednosti pri mikro baterijah. Pri uporabi v električnih baterijah se morajo litij-železo-fosfatne baterije, tako kot druge baterije, soočiti s težavami glede skladnosti baterije.
1. Med postopkom sintranja med pripravo litijevega železovega fosfata se lahko železov oksid reducira v elementarno železo v redukcijski atmosferi pri visoki temperaturi. Elementarno železo lahko povzroči mikro kratke stike v baterijah in je najbolj tabu snov v baterijah.
2. Litijev železov fosfat ima nekatere napake v delovanju, kot sta nizka gostota udarca in gostota zbijanja, kar ima za posledico nizko energijsko gostoto litij-ionskih baterij. Zmogljivost pri nizkih temperaturah je slaba in tudi nanonizacija in ogljikova prevleka ne rešita tega problema.
3. Stroški priprave materialov in stroški izdelave baterij so visoki, izkoristek baterije je nizek, konsistenca pa slaba. Čeprav nanonizacija in ogljikova prevleka litijevega železovega fosfata izboljšata elektrokemično delovanje materiala, prinaša tudi druge težave, kot so zmanjšana energijska gostota, povečani stroški sinteze, slaba zmogljivost obdelave elektrod in stroge okoljske zahteve. Čeprav je kemičnih elementov Li, Fe in P v litijevem železovem fosfatu veliko in so stroški nizki, stroški pripravljenega izdelka litijevega železovega fosfata niso nizki. Tudi če odstranimo začetne stroške raziskav in razvoja, bo končni strošek na enoto shranjevanja energije višji zaradi procesnih stroškov materiala in visokih stroškov priprave baterij.
4. Konsistenca izdelka je slaba. Trenutno na Kitajskem ni tovarne litijevega železovega fosfatnega materiala, ki bi lahko rešila ta problem. Z vidika priprave materiala je reakcija sinteze litijevega železovega fosfata zapletena večfazna reakcija, ki vključuje fosfat v trdni fazi, železov oksid in litijevo sol ter prekurzor ogljika in reducirno plinsko fazo. V tem kompleksnem reakcijskem procesu je težko zagotoviti doslednost reakcije.