Disavantazhet e baterisë së fosfatit të hekurit litium
Nëse një material ka potencial për aplikim dhe zhvillim, përveç avantazheve të tij, çelësi është nëse materiali ka defekte thelbësore.
Aktualisht, fosfati i hekurit të litiumit është zgjedhur gjerësisht si materiali katodik i baterive të energjisë litium-jon në Kinë.Analistët e tregut nga qeveritë, institucionet kërkimore shkencore, ndërmarrjet dhe madje edhe kompanitë e letrave me vlerë janë optimistë për këtë material dhe e konsiderojnë atë si drejtimin e zhvillimit të baterive të energjisë litium-jon.Sipas analizës së arsyeve, janë kryesisht dy pikat e mëposhtme: Së pari, për shkak të ndikimit të drejtimit të kërkimit dhe zhvillimit në Shtetet e Bashkuara, kompanitë Valence dhe A123 në Shtetet e Bashkuara përdorën për herë të parë fosfatin e hekurit litium si material katodë. e baterive litium-jon.Së dyti, materialet e manganatit të litiumit me performancë të mirë të ciklit të temperaturës së lartë dhe të ruajtjes që mund të përdoren për bateritë e litium-jonit nuk janë përgatitur në Kinë.Sidoqoftë, fosfati i hekurit të litiumit ka gjithashtu defekte themelore që nuk mund të injorohen, të cilat mund të përmblidhen si më poshtë:
1. Në procesin e sinterimit të përgatitjes së fosfatit të hekurit të litiumit, është e mundur që oksidi i hekurit të reduktohet në hekur të thjeshtë nën atmosferë reduktuese të temperaturës së lartë.Hekuri, substanca më tabu në bateri, mund të shkaktojë mikro qark të shkurtër të baterive.Kjo është arsyeja kryesore pse Japonia nuk e ka përdorur këtë material si material katodë të baterive të litium-jonit të tipit të energjisë.
2. Fosfati i hekurit të litiumit ka disa defekte të performancës, të tilla si dendësia e ulët e shtypjes dhe dendësia e ngjeshjes, duke rezultuar në densitet të ulët të energjisë së baterisë së joneve litium.Performanca e temperaturës së ulët është e dobët, edhe nëse veshja e saj nano dhe karboni nuk e zgjidh këtë problem.Kur Dr. Don Hillebrand, drejtor i Qendrës së Sistemit të Ruajtjes së Energjisë të Laboratorit Kombëtar Argonne, foli për performancën në temperaturë të ulët të baterisë së fosfatit të hekurit litium, ai e përshkroi atë si të tmerrshme.Rezultatet e testit të tyre në baterinë e litium-fosfatit të hekurit treguan se bateria e fosfatit të hekurit litium nuk mund të drejtonte automjete elektrike në temperaturë të ulët (nën 0 ℃).Megjithëse disa prodhues pretendojnë se shkalla e mbajtjes së kapacitetit të baterisë së fosfatit të litiumit është e mirë në temperaturë të ulët, ajo është në kushtet e rrymës së ulët të shkarkimit dhe tensionit të ulët të ndërprerjes së shkarkimit.Në këtë rast, pajisja nuk mund të ndizet fare.
3. Kostoja e përgatitjes së materialeve dhe kostoja e prodhimit të baterive janë të larta, rendimenti i baterive është i ulët dhe konsistenca është e dobët.Megjithëse vetitë elektrokimike të materialeve janë përmirësuar nga nanokristalizimi dhe veshja me karbon të fosfatit të hekurit të litiumit, janë sjellë edhe probleme të tjera, si ulja e densitetit të energjisë, përmirësimi i kostos së sintezës, performanca e dobët e përpunimit të elektrodës dhe mjedisi i ashpër. Kërkesat.Megjithëse elementët kimikë Li, Fe dhe P në fosfatin e hekurit të litiumit janë shumë të pasur dhe kostoja është e ulët, kostoja e produktit të përgatitur të fosfatit të hekurit të litiumit nuk është e ulët.Edhe pas heqjes së kostove të hershme të kërkimit dhe zhvillimit, kostoja e procesit të këtij materiali plus kostoja më e lartë e përgatitjes së baterive do ta bëjë koston përfundimtare të ruajtjes së energjisë për njësi më të lartë.
4. Konsistenca e dobët e produktit.Aktualisht, asnjë fabrikë e materialeve të fosfatit të hekurit litium në Kinë nuk mund ta zgjidhë këtë problem.Nga këndvështrimi i përgatitjes së materialit, reaksioni i sintezës së fosfatit të hekurit të litiumit është një reaksion kompleks heterogjen, duke përfshirë fosfatin e ngurtë, oksidin e hekurit dhe kripën e litiumit, pararendësin e shtuar të karbonit dhe fazën reduktuese të gazit.Në këtë proces kompleks reagimi, është e vështirë të sigurohet konsistenca e reagimit.
5. Çështjet e pronësisë intelektuale.Aktualisht, patenta bazë e fosfatit të hekurit litium është në pronësi të Universitetit të Teksasit në Shtetet e Bashkuara, ndërsa patenta e veshur me karbon aplikohet nga kanadezët.Këto dy patenta bazë nuk mund të anashkalohen.Nëse honoraret e patentave përfshihen në kosto, kostoja e produktit do të rritet më tej.
Për më tepër, nga përvoja e kërkimit dhe zhvillimit dhe prodhimit të baterive litium-jon, Japonia është vendi i parë që komercializon bateritë litium-jon dhe ka zënë gjithmonë tregun e baterive litium-jon të nivelit të lartë.Megjithëse Shtetet e Bashkuara janë udhëheqëse në disa kërkime bazë, deri më tani nuk ka asnjë prodhues të madh të baterive me jon litium.Prandaj, është më e arsyeshme që Japonia të zgjedhë manganat litium të modifikuar si material katodë të baterisë së litiumit të tipit të energjisë.Edhe në Shtetet e Bashkuara, gjysma e prodhuesve përdorin fosfatin e hekurit të litiumit dhe manganatin e litiumit si materiale katodë të baterive të litiumit të tipit të energjisë, dhe qeveria federale gjithashtu mbështet kërkimin dhe zhvillimin e këtyre dy sistemeve.Duke pasur parasysh problemet e mësipërme, fosfati i hekurit të litiumit është i vështirë për t'u përdorur gjerësisht si material katodik i baterive të energjisë litium-jon në automjetet me energji të reja dhe fusha të tjera.Nëse ne mund të zgjidhim problemin e performancës së dobët të çiklizmit në temperaturë të lartë dhe magazinimit të manganatit të litiumit, ai do të ketë potencial të madh në aplikimin e baterive të energjisë litium-jon me avantazhet e tij të kostos së ulët dhe performancës me shpejtësi të lartë.
Koha e postimit: Tetor-19-2022