Что такое литий-железо-фосфатный аккумулятор?

The литий-железо-фосфатный аккумуляторпредставляет собой ионно-литиевый аккумулятор с фосфатом лития-железа (LiFePO4) в качестве материала отрицательного электрода и углеродом в качестве материала отрицательного электрода. Во время процесса зарядки часть ионов лития фосфата лития-железа будет улетучиваться, проходить через электролит к катоду и интеркалировать катодные углеродные частицы.

Литий-железо-фосфатная батарея представляет собой литий-элементную батарею с фосфорной кислотой в качестве материала отрицательного электрода и углеродом в качестве материала отрицательного электрода. Номинальное напряжение мономера составляет 3,2 В, а напряжение отключения зарядки составляет 3,6–3,65 В.

В процессе зарядки часть ионов фосфата лития-железа улетучивается, проходит через электролит к отрицательному электроду и интеркалирует углеродный материал. В то же время электроны высвобождаются из внешней цепи к катоду, поддерживая баланс химической реакции. В процессе разряда ионы улетучиваются под действием магнитной силы, проходят через электролит, достигают высвобожденных электронов и достигают анода во внешней цепи, чтобы передать энергию наружу.

Литий-железо-фосфатные батареи имеют преимущества высокого рабочего напряжения, высокой плотности энергии, длительного срока службы, хороших показателей безопасности, низкой скорости саморазряда и отсутствия памяти.

Что представляет собой литий-железо-фосфатный аккумулятор?

В структуре LiFePO4 атомы кислорода расположены близко друг к другу в виде гексаграммы. Тетраэдрическое тело PO43 и октаэдрическое тело FeO6 становятся пространственным остовом кристалла, Li и Fe занимают октаэдрический зазор, P занимает тетраэдрический зазор, где Fe занимает положение общего угла октаэдрического тела, а Li занимает ковариацию октаэдрического тела должность. Октаэдры FeO6 связаны друг с другом в плоскости BC, а октаэдрические структуры LiO6 в направлении оси B связаны друг с другом в цепочечную структуру. Один октаэдр FeO6 сосуществует с двумя октаэдрами LiO6 и одним тетраэдром PO43.

Вся октаэдрическая сеть FeO6 прерывиста и поэтому не может стать элементарно проводящей. С другой стороны, объем тетраэдра PO43 ограничивает изменение объема решетки, что влияет на абляцию и диффузию электронов Li, что приводит к чрезвычайно низкой элементной проводимости и эффективности диффузии ионов материала катода.

Теоретическая емкость батареи LiFePO4 высока (около 170 мАч/г), а разрядное напряжение составляет 3,4 В. Li перемещается туда-сюда между анодами, и когда электричество заряжается, происходит реакция окисления, Li выходит из электролита и интеркалируется через электролит, а железо превращается из Fe2 в Fe3, и происходит реакция окисления.