Што е литиум железо фосфатна батерија?

Литиум железо фосфатна батерија е литиум-јонска батерија со литиум железо фосфат (LiFePO4) како катоден материјал и јаглерод како катоден материјал. Номиналниот напон на една батерија е 3,2V, а напонот за исклучување на полнење е 3,6V~3,65V.
За време на процесот на полнење, некои литиумски јони од литиум железо фосфат ќе избегаат, а електролитичката маса ќе се пренесе во катодата и ќе се вгради со јаглероден материјал. Во исто време, електроните се ослободуваат од анодата и пристигнуваат од надворешното коло за да се одржи рамнотежата на хемиската реакција. Во процесот на празнење, јоните на литиум излегуваат преку магнетна сила, пристигнуваат низ електролитичката маса, истовремено се ослободуваат, пристигнуваат во надворешното коло и обезбедуваат енергија кон надвор.

Литиумско железоФосфатната батерија ги има предностите на висок работен напон, висока густина на енергија, долг животен век, добра безбедност, ниска стапка на само-празнење и нема меморија.
Во кристалната структура, атомите на кислород се тесно наредени во шест знаци. PO43 тетраедарот и FeO6 го формираат просторниот скелет на кристалот, Li и Fe го заземаат октаедарскиот јаз, P го заземаат тетраедарскиот јаз, каде што Fe ја зазема коаголната положба и Li ја зазема ковариантната позиција. FeO6 е меѓусебно поврзан на рамнината BC на кристалот, а октаедарната структура на LiO6 во насока на оската B е поврзана една со друга во верижна структура. Еден FeO6, два LiO6 и еден PO43 тетраедар коегзистираат.

Вкупната мрежа на FeO6 е дисконтинуирана, така што не може да формира спроводливост. Од друга страна, PO43 тетраедарот ја ограничува промената на волуменот на решетката и влијае на аблацијата и дифузијата на Li, што резултира со екстремно ниска електронска спроводливост и ефикасност на јонска дифузија на катодниот материјал.

Теоретски, батеријата има висок капацитет (околу 170mAh/g), а платформата за празнење е 3,4V. Ли оди напред и назад помеѓу полнење и празнење. За време на полнењето, се јавува реакција на оксидација, а Li бега. Електролитската супстанција е вградена во катодата, а железото се трансформира од Fe2 во Fe3 и се јавува реакција на оксидација.

Кои се структурните карактеристики на литиум железо фосфатната батерија?

Левата страна на литиум железо фосфатната батерија е изработена од оливин материјал, кој е поврзан со батеријата со алуминиумска фолија. На десната страна е катодата на батеријата составена од јаглерод (графит), која е поврзана со бакарна фолија и катодата на батеријата. Во средината е мембраната на одвоениот полимер. Литиумот може да помине низ мембраната, а не преку мембраната. Внатрешноста на батеријата е исполнета со електролитичка супстанција, а батеријата е запечатена со метална обвивка.

Кој е принципот на полнење и празнење на батеријата?

Реакцијата на празнење на полнење на литиум железо фосфатната батерија се одвива помеѓу LiFePo4 и FePO4. За време на полнењето, јоните одвоени од литиумот формираат FePO4, а за време на празнењето, јоните на литиум го вградуваат FePO4 за да формираат LiFePo4.

Кога батеријата се полни, јоните на литиум се движат од кристалот на литиум железо фосфат до кристалната површина, влегуваат во електролитичката супстанција под дејство на силата на електричното поле, поминуваат низ дијафрагмата и потоа се движат до површината на кристалот од графит преку електролитот. а потоа се вградува во графитната решетка. Од друга страна, колекторот од бакарна фолија тече низ проводникот до колекторот од алуминиумска фолија, низ шпаклото, столбот на батеријата, надворешното коло, увото до катодата на батеријата и низ проводникот до графитната катода. Балансот на полнење на катодата. Откако јоните на литиум се дефазираат од литиум железо фосфатот, литиум железо фосфатот се претвора во железен фосфат.