Nadele van litium-ysterfosfaatbattery
Of 'n materiaal die potensiaal het vir toepassing en ontwikkeling, benewens sy voordele, is die sleutel of die materiaal fundamentele gebreke het.
Tans word litium-ysterfosfaat wyd gekies as die katodemateriaal van kraglitium-ioonbatterye in China.Markontleders van regerings, wetenskaplike navorsingsinstellings, ondernemings en selfs sekuriteitsmaatskappye is optimisties oor hierdie materiaal en beskou dit as die ontwikkelingsrigting van kraglitiumioonbatterye.Volgens die ontleding van die redes is daar hoofsaaklik die volgende twee punte: Eerstens, as gevolg van die invloed van die navorsings- en ontwikkelingsrigting in die Verenigde State, het Valence- en A123-maatskappye in die Verenigde State eers litium-ysterfosfaat as die katodemateriaal gebruik van litiumioonbatterye.Tweedens, litiummanganaatmateriaal met goeie hoëtemperatuurfietsry- en bergingsprestasie wat vir kraglitium-ioonbatterye gebruik kan word, is nie in China voorberei nie.Litium-ysterfosfaat het egter ook fundamentele defekte wat nie geïgnoreer kan word nie, wat soos volg opgesom kan word:
1. In die sinterproses van litium-ysterfosfaatbereiding is dit moontlik dat ysteroksied onder hoë temperatuur-verminderende atmosfeer tot eenvoudige yster gereduseer kan word.Yster, die mees taboe stof in batterye, kan mikrokortsluiting van batterye veroorsaak.Dit is die hoofrede waarom Japan nie hierdie materiaal as die katodemateriaal van kragtipe litiumioonbatterye gebruik het nie.
2. Litium yster fosfaat het 'n paar prestasie gebreke, soos lae stamp digtheid en verdigting digtheid, wat lei tot 'n lae energie digtheid van litium ioon battery.Lae temperatuur werkverrigting is swak, selfs al los die nano- en koolstofbedekking nie hierdie probleem op nie.Toe Dr. Don Hillebrand, direkteur van die Energiebergingstelselsentrum van Argonne Nasionale Laboratorium, oor die laetemperatuurprestasie van litium-ysterfosfaatbattery gepraat het, het hy dit as verskriklik beskryf.Hul toetsresultate op litium-ysterfosfaatbatterye het getoon dat litium-ysterfosfaatbatterye nie elektriese voertuie teen lae temperatuur (onder 0 ℃) kan bestuur nie.Alhoewel sommige vervaardigers beweer dat die kapasiteitsretensietempo van litiumysterfosfaatbattery goed is by lae temperatuur, is dit onder die toestand van lae ontladingsstroom en lae ontladingsafsnyspanning.In hierdie geval kan die toerusting glad nie begin word nie.
3. Die voorbereidingskoste van materiaal en die vervaardigingskoste van batterye is hoog, die opbrengs van batterye is laag, en die konsekwentheid is swak.Alhoewel die elektrochemiese eienskappe van die materiale verbeter is deur die nanokristallisasie en koolstofbedekking van litiumysterfosfaat, is ander probleme ook meegebring, soos die vermindering van energiedigtheid, die verbetering van sintesekoste, swak elektrodeverwerkingsprestasie en harde omgewing vereistes.Alhoewel die chemiese elemente Li, Fe en P in litiumysterfosfaat baie ryk is en die koste laag is, is die koste van die voorbereide litiumysterfosfaatproduk nie laag nie.Selfs nadat die vroeë navorsings- en ontwikkelingskoste verwyder is, sal die proseskoste van hierdie materiaal plus die hoër koste van die voorbereiding van batterye die finale koste van eenheid-energieberging hoër maak.
4. Swak produkkonsekwentheid.Tans kan geen litium-ysterfosfaatmateriaalfabriek in China hierdie probleem oplos nie.Vanuit die oogpunt van materiaalvoorbereiding is die sintesereaksie van litiumysterfosfaat 'n komplekse heterogene reaksie, insluitend vaste fosfaat, ysteroksied en litiumsout, koolstof bygevoegde voorloper en verminderende gasfase.In hierdie komplekse reaksieproses is dit moeilik om die konsekwentheid van die reaksie te verseker.
5. Intellektuele eiendomskwessies.Tans word die basiese patent van litium-ysterfosfaat deur die Universiteit van Texas in die Verenigde State besit, terwyl die koolstofbedekte patent deur Kanadese aansoek gedoen word.Hierdie twee basiese patente kan nie omseil word nie.Indien patenttantieme by die koste ingesluit word, sal die produkkoste verder verhoog word.
Boonop is Japan uit die ervaring van R&D en produksie van litiumioonbatterye die eerste land wat litiumioonbatterye kommersialiseer, en het nog altyd die hoë-end litiumioonbatteryemark beset.Alhoewel die Verenigde State voorloper is in sommige basiese navorsing, is daar tot dusver geen groot vervaardiger van litiumioonbatterye nie.Daarom is dit meer redelik vir Japan om gemodifiseerde litiummanganaat as die katodemateriaal van kragtipe litiumioonbattery te kies.Selfs in die Verenigde State gebruik die helfte van die vervaardigers litiumysterfosfaat en litiummanganaat as katodemateriale van kragtipe litiumioonbatterye, en die federale regering ondersteun ook die navorsing en ontwikkeling van hierdie twee stelsels.In die lig van die bogenoemde probleme, is litium-ysterfosfaat moeilik om wyd gebruik te word as die katodemateriaal van kraglitium-ioonbatterye in nuwe energievoertuie en ander velde.As ons die probleem van swak hoë-temperatuur-fietsry- en bergingsprestasie van litiummanganaat kan oplos, sal dit groot potensiaal hê in die toepassing van krag-litium-ioonbatterye met sy voordele van lae koste en hoë werkverrigting.
Postyd: 19 Oktober 2022