Desvantaxes da batería de fosfato de ferro de litio
Se un material ten potencial de aplicación e desenvolvemento, ademais das súas vantaxes, a clave é se o material ten defectos fundamentais.
Na actualidade, o fosfato de ferro de litio é amplamente seleccionado como o material do cátodo das baterías de iones de litio en China.Os analistas de mercado de gobernos, institucións de investigación científica, empresas e mesmo compañías de valores son optimistas sobre este material e considérano como a dirección de desenvolvemento das baterías de iones de litio.Segundo a análise das razóns, hai principalmente os dous puntos seguintes: en primeiro lugar, debido á influencia da dirección de investigación e desenvolvemento nos Estados Unidos, as empresas de Valence e A123 nos Estados Unidos utilizaron por primeira vez fosfato de ferro de litio como material de cátodo. de baterías de iones de litio.En segundo lugar, en China non se prepararon materiais de manganato de litio con un bo ciclo de alta temperatura e un rendemento de almacenamento que se poden usar para alimentar baterías de ión-litio.Non obstante, o fosfato de ferro de litio tamén ten defectos fundamentais que non se poden ignorar, que se poden resumir do seguinte xeito:
1. No proceso de sinterización da preparación de fosfato de ferro de litio, é posible que o óxido de ferro se poida reducir a ferro simple baixo unha atmosfera redutora de alta temperatura.O ferro, a substancia máis tabú das baterías, pode provocar un microcurtocircuíto das baterías.Esta é a principal razón pola que Xapón non utilizou este material como material do cátodo das baterías de iones de litio.
2. O fosfato de ferro de litio ten algúns defectos de rendemento, como unha baixa densidade de apisonamiento e densidade de compactación, o que resulta nunha baixa densidade de enerxía da batería de iones de litio.O rendemento a baixas temperaturas é pobre, aínda que o seu revestimento nano e carbono non resolve este problema.Cando o doutor Don Hillebrand, director do Centro de Sistemas de Almacenamento de Enerxía do Laboratorio Nacional de Argonne, falou sobre o rendemento a baixa temperatura da batería de fosfato de ferro e litio, describiuno como terrible.Os resultados das probas sobre a batería de fosfato de ferro de litio mostraron que a batería de fosfato de ferro de litio non podía conducir vehículos eléctricos a baixa temperatura (por debaixo de 0 ℃).Aínda que algúns fabricantes afirman que a taxa de retención de capacidade da batería de fosfato de ferro de litio é boa a baixa temperatura, está baixo a condición de baixa corrente de descarga e baixa tensión de corte de descarga.Neste caso, o equipo non se pode iniciar en absoluto.
3. O custo de preparación dos materiais e o custo de fabricación das baterías son altos, o rendemento das baterías é baixo e a consistencia é pobre.Aínda que as propiedades electroquímicas dos materiais foron melloradas pola nanocristalización e o revestimento de carbono do fosfato de ferro de litio, tamén se produciron outros problemas, como a redución da densidade enerxética, a mellora do custo de síntese, o rendemento de procesamento de electrodos deficiente e as duras condicións ambientais. requisitos.Aínda que os elementos químicos Li, Fe e P no fosfato de ferro de litio son moi ricos e o custo é baixo, o custo do produto preparado de fosfato de ferro de litio non é baixo.Mesmo despois de eliminar os primeiros custos de investigación e desenvolvemento, o custo do proceso deste material máis o maior custo de preparación das baterías fará que o custo final do almacenamento de enerxía unitario sexa maior.
4. Mala consistencia do produto.Actualmente, ningunha fábrica de materiais de fosfato de ferro e litio en China pode resolver este problema.Desde a perspectiva da preparación do material, a reacción de síntese do fosfato de ferro de litio é unha reacción heteroxénea complexa, incluíndo fosfato sólido, óxido de ferro e sal de litio, precursor de carbono engadido e fase gaseosa redutora.Neste proceso de reacción complexo, é difícil garantir a consistencia da reacción.
5. Cuestións de propiedade intelectual.Na actualidade, a patente básica do fosfato de ferro de litio é propiedade da Universidade de Texas nos Estados Unidos, mentres que a patente recuberta de carbono é solicitada polos canadenses.Non se poden ignorar estas dúas patentes básicas.Se os dereitos de patente están incluídos no custo, o custo do produto aumentarase aínda máis.
Ademais, a partir da experiencia de I+D e produción de baterías de ión-litio, Xapón é o primeiro país en comercializar baterías de ión-litio e sempre ocupou o mercado de baterías de ión-litio de gama alta.Aínda que os Estados Unidos están a liderar nalgunha investigación básica, ata agora non hai un gran fabricante de baterías de iones de litio.Polo tanto, é máis razoable que Xapón elixa o manganato de litio modificado como material do cátodo da batería de iones de litio de tipo potencia.Mesmo nos Estados Unidos, a metade dos fabricantes usa fosfato de ferro de litio e manganato de litio como materiais de cátodo de baterías de ión de litio de tipo potencia, e o goberno federal tamén apoia a investigación e o desenvolvemento destes dous sistemas.Tendo en conta os problemas anteriores, o fosfato de ferro de litio é difícil de usar amplamente como material de cátodo das baterías de iones de litio en vehículos de nova enerxía e noutros campos.Se podemos resolver o problema do mal ciclo de alta temperatura e o rendemento de almacenamento do manganato de litio, terá un gran potencial na aplicación de baterías de ión-litio de potencia coas súas vantaxes de baixo custo e rendemento elevado.
Hora de publicación: 19-Oct-2022