Zalety i wady akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych

Bateria litowo-żelazowo-fosforanowa jest również rodzajem baterii litowej. Podobnie jak baterie stosowane w naszych telefonach komórkowych, materiał elektrody dodatniej w bateriach litowo-żelazowo-fosforanowych składa się głównie ze związku fosforu, kwasu, żelaza i litu. Niektórzy nazywają to również akumulatorem litowo-żelazowym (LiFe).

Zalety:
1: Żywotność akumulatora fosforanowo-żelazowego w standardowych warunkach ładowania liczba cykli może osiągnąć ponad 2,000 razy. Żywotność zwykłych baterii litowych wynosi zazwyczaj ponad 500 razy. W miarę upływu czasu stopień magazynowania energii będzie coraz niższy.
2: Duża pojemność i duża gęstość. Baterie litowo-żelazowo-fosforanowe mają pojemność 2 do 3 razy większą niż zwykłe baterie litowe o tej samej pojemności. .
3: Lekka. Objętość akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego o tej samej specyfikacji i pojemności wynosi 2/3 pojemności akumulatora ołowiowo-kwasowego, a jego waga stanowi 1/3 masy akumulatora ołowiowo-kwasowego.
4: Stała wydajność. Wierzę, że każdy zetknie się z takimi problemami, czyli nasze baterie do telefonów komórkowych, baterie do komputerów, a nawet baterie do pojazdów elektrycznych. Po pewnym czasie użytkowania zauważymy, że zmagazynowana w nich energia elektryczna staje się mniejsza. Dzieje się tak dlatego, że jeśli zwykłe akumulatory nie będą w pełni naładowane przez dłuższy czas, ich pojemność szybko się zmniejszy. Cechą akumulatorów litowo-fosforanowych jest to, że można ich używać w dowolnym momencie! I nigdy nie będzie to miało wpływu na jego pojemność.
5: Zielony i przyjazny dla środowiska. Baterie litowo-żelazowo-fosforanowe mają parametry środowiskowe, których nie mają inne baterie, ponieważ nie zawierają metali ciężkich. Dlatego też projekty rozwojowe silnie promowane przez kraj znalazły zastosowanie w dziedzinie rowerów elektrycznych czy samochodów elektrycznych.
6: Dobra wydajność w wysokich temperaturach. Szczyt ogrzewania elektrycznego fosforanu litowo-żelazowego może osiągnąć 350 stopni -500 stopni, podczas gdy maksymalna wartość manganianu litu i tlenku litowo-kobaltowego wynosi tylko około 200 stopni. Ma szeroki zakres temperatur pracy (-20C--75C) i jest odporny na wysoką temperaturę. Wartość szczytowa ogrzewania elektrycznego fosforanem litu i żelaza może osiągnąć 350 stopni -500 stopni, podczas gdy manganian litu i tlenek litu i kobaltu wynoszą tylko około 200 stopni.

Niedogodności:słaba wydajność w niskich temperaturach, niska gęstość nasypowa materiału katody i objętość akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych o tej samej pojemności jest większa niż w przypadku akumulatorów litowo-jonowych, takich jak tlenek litu i kobaltu, więc nie ma to przewagi w mikrobateriach. W przypadku stosowania w akumulatorach zasilających akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe, podobnie jak inne akumulatory, muszą stawić czoła problemom ze spójnością akumulatorów.
1. Podczas procesu spiekania podczas wytwarzania fosforanu litowo-żelazowego tlenek żelaza można zredukować do żelaza elementarnego w atmosferze redukującej o wysokiej temperaturze. Żelazo elementarne może powodować mikrozwarcia w bateriach i jest w nich najbardziej tabu.
2. Fosforan litowo-żelazowy ma pewne wady wydajności, takie jak niska gęstość nasypowa i gęstość zagęszczenia, co skutkuje niską gęstością energii akumulatorów litowo-jonowych. Wydajność w niskich temperaturach jest słaba i nawet nanonizacja i powłoka węglowa nie rozwiązują tego problemu.
3. Koszt przygotowania materiałów i koszt produkcji akumulatorów są wysokie, wydajność akumulatorów jest niska, a konsystencja słaba. Chociaż nanonizacja i powlekanie węglem fosforanu litowo-żelazowego poprawiają właściwości elektrochemiczne materiału, powoduje to również inne problemy, takie jak zmniejszona gęstość energii, zwiększone koszty syntezy, słaba wydajność przetwarzania elektrod i surowe wymagania środowiskowe. Chociaż pierwiastki chemiczne Li, Fe i P w fosforanie litowo-żelazowym są liczne, a koszt jest niski, koszt wytworzonego produktu w postaci fosforanu litowo-żelazowego nie jest niski. Nawet jeśli usunie się początkowe koszty badań i rozwoju, koszt procesu materiału plus wysoki koszt przygotowania akumulatorów spowoduje, że ostateczny koszt na jednostkę magazynowania energii będzie wyższy.
4. Konsystencja produktu jest słaba. Obecnie w Chinach nie ma fabryki materiałów z fosforanu litowo-żelazowego, która mogłaby rozwiązać ten problem. Z punktu widzenia przygotowania materiału reakcja syntezy fosforanu litowo-żelazowego jest złożoną reakcją wielofazową, obejmującą fosforan w fazie stałej, tlenek żelaza i sól litu, a także prekursor węgla i redukującą fazę gazową. W tym złożonym procesie reakcji trudno jest zapewnić konsystencję reakcji.