2022-08-18
Theлитий темір фосфатты батареятеріс электрод материалы ретінде литий темір фосфаты (LiFePO4) және теріс электрод материалы ретінде көміртегі бар литий-ионды батарея. Зарядтау процесі кезінде литий темір фосфатының литий иондарының бір бөлігі сыртқа шығып, электролит арқылы катодқа өтеді және катодты көміртегі түрлерін интеркалациялайды.
Литий темір фосфатты батарея теріс электрод материалы ретінде фосфор қышқылы және теріс электрод материалы ретінде көміртегі бар литий элементті батарея болып табылады. Мономердің номиналды кернеуі 3,2 В, ал зарядты өшіру кернеуі 3,6 В~3,65 В.
Зарядтау процесі кезінде литий темір фосфатының иондарының бір бөлігі сыртқа шығып, электролит арқылы теріс электродқа өтіп, көміртекті материалды интеркалациялайды. Сонымен қатар электрондар сыртқы контурдан катодқа бөлініп, химиялық реакцияның тепе-теңдігін сақтайды. Разрядтау процесі кезінде иондар магниттік күш арқылы сыртқа шығып, электролит арқылы босатылған электрондарға жетеді, ал сыртқы контурдағы анодқа жетеді, сыртқы энергиямен қамтамасыз етеді.
Литий темір фосфатты батареялардың артықшылығы жоғары жұмыс кернеуі, жоғары энергия тығыздығы, ұзақ цикл мерзімі, жақсы қауіпсіздік көрсеткіштері, төмен өзін-өзі разрядтау жылдамдығы және жады жоқ.
Литий темір фосфатты батареяны енгізу дегеніміз не?
LiFePO4 құрылымында оттегі атомдары гексаграммада тығыз орналасқан. PO43-тетраэдрлік дене және FeO6 октаэдрлік дене кристалдың кеңістік қаңқасына айналады, Li және Fe октаэдрлік саңылауды, P тетраэдрлік саңылауды алады, мұнда Fe октаэдрлік дененің бұрыштық бөлісу орнын және Li октаэдрлік дененің ковариаттарын алады. позиция. FeO6 октаэдрлері бір-бірімен ВС жазықтығында, ал В осі бағытында LiO6 октаэдрлік құрылымдар тізбекті құрылымда бір-бірімен байланысқан. Бір FeO6 октаэдр екі LiO6 октаэдрімен және бір PO43-тетраэдрмен қатар өмір сүреді.
FeO6 жалпы октаэдрлік желісі үзіліссіз, сондықтан элементтік өткізгіш бола алмайды. Екінші жағынан, PO43-тетраэдрдің негізгі бөлігі тордың көлемдік өзгеруін шектейді, бұл Li абляциясы мен электронды диффузиясына әсер етеді, нәтижесінде катодтық материалдың элементтік өткізгіштігі және иондық диффузиялық тиімділігі өте төмен болады.
LiFePO4 батареясының теориялық сыйымдылығы жоғары (шамамен 170 мАч/г), разряд платформасы 3,4 В. Li анодтар арасында алға-артқа жүреді, электр тогы зарядталғанда тотығу реакциясы жүреді, Li электролиттен шығып, электролит арқылы интеркалацияланады, ал темір Fe2-ден Fe3-ке айналады және тотығу реакциясы жүреді.