2022-08-18
Detlithium jernfosfat batterier et lithium-ion-batteri med lithiumjernfosfat (LiFePO4) som det negative elektrodemateriale og kulstof som det negative elektrodemateriale. Under opladningsprocessen vil en del af lithiumionerne i lithiumjernfosfatet undslippe, passere gennem elektrolytten til katoden og interkalere katodens kulstofart.
Lithiumjernfosfatbatteriet er et lithiumelementbatteri med phosphorsyre som det negative elektrodemateriale og kulstof som det negative elektrodemateriale. Monomerens nominelle spænding er 3,2V, og ladningsafskæringsspændingen er 3,6V~3,65V.
Under opladningsprocessen vil en del af ionerne af lithiumjernfosfat undslippe, passere gennem elektrolytten til den negative elektrode og interkalere kulstofmaterialet. Samtidig frigives elektroner fra det ydre kredsløb til katoden, hvilket holder den kemiske reaktion i balance. Under afladningsprocessen undslipper ionerne gennem den magnetiske kraft, passerer gennem elektrolytten for at nå de frigivne elektroner og når anoden i det eksterne kredsløb for at levere energi til ydersiden.
Lithiumjernfosfatbatterier har fordelene ved høj arbejdsspænding, høj energitæthed, lang levetid, god sikkerhedsydelse, lav selvafladningshastighed og ingen hukommelse.
Hvad er introduktionen af lithiumjernfosfatbatteri?
I strukturen af LiFePO4 er oxygenatomerne tæt arrangeret i et hexagram. Det PO43-tetraedriske legeme og FeO6 oktaedriske legeme bliver rumskelettet af krystallen, Li og Fe optager det oktaedriske mellemrum, P indtager det tetraedriske mellemrum, hvor Fe indtager den hjørnedelingsposition for det oktaedriske legeme, og Li indtager den oktaedriske krops kovariat position. FeO6-oktaedre er forbundet med hinanden på BC-planet, og LiO6-oktaedriske strukturer i B-aksens retning er forbundet med hinanden i en kædestruktur. Et FeO6-oktaeder sameksisterer med to LiO6-oktaeder og et PO43-tetraeder.
Det totale oktaedriske netværk af FeO6 er diskontinuerligt og kan derfor ikke blive elementært ledende. På den anden side begrænser hovedparten af PO43-tetraederet volumenændringen af gitteret, hvilket påvirker ablationen og elektrondiffusionen af Li, hvilket resulterer i ekstremt lav elementær ledningsevne og iondiffusionseffektivitet af katodematerialet.
LiFePO4-batteriets teoretiske kapacitet er høj (ca. 170mAh/g), og afladningsplatformen er 3,4V. Li går frem og tilbage mellem anoderne, og der opstår en oxidationsreaktion, når elektriciteten oplades, Li slipper ud af elektrolytten, og interkaleres gennem elektrolytten, og jern omdannes fra Fe2 til Fe3, og der opstår en oxidationsreaktion.