Какво е литиево-желязо-фосфатна батерия?

Theлитиево-желязо-фосфатна батерияе литиево-йонна батерия с литиево-железен фосфат (LiFePO4) като материал за отрицателен електрод и въглерод като материал за отрицателен електрод. По време на процеса на зареждане част от литиевите йони на литиево-железния фосфат ще избягат, ще преминат през електролита към катода и ще интеркалират катодните въглеродни видове.

Литиево-железно-фосфатната батерия е литиево-елементна батерия с фосфорна киселина като отрицателен електроден материал и въглерод като отрицателен електроден материал. Номиналното напрежение на мономера е 3,2 V, а напрежението на прекъсване на заряда е 3,6 V ~ 3,65 V.

По време на процеса на зареждане, част от йоните на литиево-железния фосфат ще избягат, ще преминат през електролита към отрицателния електрод и ще интеркалират въглеродния материал. В същото време електроните се освобождават от външната верига към катода, поддържайки химическата реакция в баланс. По време на процеса на разреждане йоните излизат чрез магнитната сила, преминават през електролита, за да достигнат освободените електрони и достигат до анода във външната верига, за да осигурят енергия навън.

Литиево-железно-фосфатните батерии имат предимствата на високо работно напрежение, висока енергийна плътност, дълъг живот на цикъла, добра безопасност, ниска скорост на саморазреждане и липса на памет.

Какво е въвеждането на литиево-желязо-фосфатна батерия?

В структурата на LiFePO4 кислородните атоми са тясно подредени в хексаграма. PO43-тетраедричното тяло и FeO6 октаедричното тяло стават пространствен скелет на кристала, Li и Fe заемат октаедричната празнина, P заема тетраедричната празнина, където Fe заема позицията на споделяне на ъгъла на октаедричното тяло и Li заема ковариата на октаедричното тяло позиция. FeO6 октаедрите са свързани помежду си в равнината BC, а LiO6 октаедричните структури в посоката на B-ос са свързани помежду си във верижна структура. Един FeO6 октаедър съществува съвместно с два LiO6 октаедъра и един PO43-тетраедър.

Общата октаедрична мрежа от FeO6 е прекъсната и следователно не може да стане елементарно проводима. От друга страна, по-голямата част от PO43-тетраедъра ограничава промяната на обема на решетката, което влияе на аблацията и електронната дифузия на Li, което води до изключително ниска елементарна проводимост и ефективност на йонна дифузия на катодния материал.

Теоретичният капацитет на батерията LiFePO4 е висок (около 170mAh/g), а платформата за разреждане е 3,4V. Li се движи напред-назад между анодите и възниква реакция на окисление, когато електричеството се зареди, Li излиза от електролита и се вмъква през електролита, а желязото се превръща от Fe2 в Fe3 и възниква реакция на окисление.