Kas yra ličio geležies fosfato baterija?

Ličio geležies fosfato baterija yra ličio jonų baterija, kurios katodo medžiaga yra ličio geležies fosfatas (LiFePO4), o katodo medžiaga yra anglis. Vieno akumuliatoriaus vardinė įtampa yra 3,2 V, o įkrovimo išjungimo įtampa yra 3,6 V ~ 3,65 V.
Įkrovimo proceso metu kai kurie ličio geležies fosfato ličio jonai išeis, o elektrolitinė masė bus perkelta į katodą ir įterpta į anglies medžiagą. Tuo pačiu metu elektronai išsiskiria iš anodo ir patenka iš išorinės grandinės, kad išlaikytų cheminės reakcijos pusiausvyrą. Iškrovimo procese ličio jonai išeina per magnetinę jėgą, patenka per elektrolitinę masę, tuo pačiu metu išsiskiria, patenka į išorinę grandinę ir tiekia energiją išorei.

Ličio geležisFosfato akumuliatoriaus pranašumai yra aukšta darbinė įtampa, didelis energijos tankis, ilgas veikimo laikas, geras saugumas, mažas savaiminio išsikrovimo greitis ir atminties trūkumas.
Kristalinėje struktūroje deguonies atomai yra glaudžiai išdėstyti šešiais ženklais. PO43 tetraedras ir FeO6 sudaro kristalo erdvinį skeletą, Li ir Fe užima oktaedro tarpą, P užima tetraedro tarpą, kur Fe užima bendrakampę padėtį, o Li užima kovariantinę padėtį. FeO6 yra sujungti vienas su kitu kristalo BC plokštumoje, o LiO6 oktaedrinė struktūra B ašies kryptimi yra sujungta viena su kita grandinės struktūra. Kartu egzistuoja vienas FeO6, du LiO6 ir vienas PO43 tetraedras.

Visas FeO6 tinklas yra nenutrūkstamas, todėl jis negali sudaryti laidumo. Kita vertus, PO43 tetraedras riboja gardelės tūrio pokytį ir veikia Li abliaciją bei difuziją, todėl katodo medžiagos elektroninis laidumas ir jonų difuzijos efektyvumas yra itin žemas.

Teoriškai baterija yra didelės talpos (apie 170mAh/g), o iškrovimo platforma – 3,4V. Li juda pirmyn ir atgal tarp įkrovimo ir iškrovimo. Įkrovimo metu įvyksta oksidacijos reakcija ir Li išbėga. Elektrolitinė medžiaga įterpiama į katodą, o geležis iš Fe2 virsta Fe3 ir vyksta oksidacijos reakcija.

Kokios yra ličio geležies fosfato akumuliatoriaus konstrukcinės savybės?

Ličio geležies fosfato akumuliatoriaus kairioji pusė pagaminta iš olivino medžiagos, kuri su akumuliatoriumi sujungta aliuminio folija. Dešinėje yra akumuliatoriaus katodas, sudarytas iš anglies (grafito), kuris yra sujungtas varine folija ir akumuliatoriaus katodu. Viduryje yra atskirto polimero membrana. Litis gali prasiskverbti per membraną, o ne per membraną. Akumuliatoriaus vidus užpildytas elektrolitine medžiaga, o akumuliatorius užsandarintas metaliniu apvalkalu.

Koks yra akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo principas?

Ličio geležies fosfato akumuliatoriaus įkrovos iškrovos reakcija vyksta tarp LiFePo4 ir FePO4. Įkrovimo metu nuo ličio atsiskyrę jonai sudaro FePO4, o iškrovimo metu ličio jonai įsilieja į FePO4 ir sudaro LiFePo4.

Kai akumuliatorius įkraunamas, ličio jonai juda iš ličio geležies fosfato kristalo į kristalo paviršių, veikiant elektrinio lauko jėgai patenka į elektrolitinę medžiagą, praeina per diafragmą, o po to per elektrolitą pereina į grafito kristalo paviršių. o po to įterpiamas į grafito gardelę. Kita vertus, vario folijos kolektorius teka per laidininką į aliuminio folijos kolektorių, per antgalį, akumuliatoriaus kolonėlę, išorinę grandinę, ausį į akumuliatoriaus katodą ir per laidą į grafito katodą. Katodo krūvio balansas. Po to, kai ličio jonai pašalinami iš ličio geležies fosfato, ličio geležies fosfatas paverčiamas geležies fosfatu.