La batería de fosfato de hierro y litio es una batería de iones de litio que utiliza fosfato de hierro y litio (LiFePO4) como material de electrodo positivo y carbono como material de electrodo negativo. El voltaje nominal de la celda individual es de 3,2 V y el voltaje de corte de carga es de 3,6 V ~ 3,65 V.
Durante el proceso de carga, parte de los iones de litio en el fosfato de hierro y litio salen, se transfieren al electrodo negativo a través del electrolito y se incrustan en el material de carbono del electrodo negativo; al mismo tiempo, se liberan electrones del electrodo positivo y llegan al electrodo negativo del circuito externo para mantener el equilibrio de la reacción química. Durante el proceso de descarga, los iones de litio salen del electrodo negativo y llegan al electrodo positivo a través del electrolito. Al mismo tiempo, el electrodo negativo libera electrones y llega al electrodo positivo del circuito externo para proporcionar energía al mundo exterior.
En el lado izquierdo de la batería de fosfato de hierro y litio se encuentra el electrodo positivo hecho de material de estructura de olivino LiFePO4, que está conectado al electrodo positivo de la batería mediante papel de aluminio. A la derecha está el electrodo negativo de la batería compuesto de carbono (grafito), que está conectado al electrodo negativo de la batería mediante una lámina de cobre. En el medio hay un separador de polímero, que separa el electrodo positivo del electrodo negativo. Los iones de litio pueden pasar a través del separador pero los electrones no pueden pasar a través del separador. El interior de la batería está lleno de electrolito y la batería está sellada herméticamente por una caja de metal.
La batería de fosfato de hierro y litio tiene las ventajas de un alto voltaje de trabajo, alta densidad de energía, larga vida útil, buen rendimiento de seguridad, baja tasa de autodescarga y sin efecto memoria.
mayor densidad de energía
Buen rendimiento de seguridad
El rendimiento electroquímico del material del cátodo de la batería de fosfato de hierro y litio es relativamente estable, lo que determina que tenga una plataforma de carga y descarga estable. Todavía es muy seguro bajo condiciones especiales como relleno, extrusión y acupuntura.
Ciclo de vida largo
El ciclo de vida 1C de las baterías de fosfato de hierro y litio generalmente alcanza 2000 veces, o incluso más de 3500 veces, mientras que el mercado de almacenamiento de energía requiere más de 4000-5000 veces, lo que garantiza una vida útil de 8 a 10 años, que es más alta que el ciclo. de más de 1.000 veces para las baterías ternarias Life, mientras que el ciclo de vida de las baterías de plomo-ácido de larga duración es de aproximadamente 300 veces.
El proceso de síntesis de fosfato de hierro y litio se ha perfeccionado básicamente, dividido principalmente en método de fase sólida y método de fase líquida. Entre ellos, el método de reacción en fase sólida a alta temperatura es el más utilizado, y algunos investigadores combinan el método de síntesis de microondas en el método de fase sólida y el método de síntesis hidrotermal en el método de fase líquida-método hidrotermal de microondas.
Además, el método de síntesis del fosfato de hierro y litio también incluye el método biónico, el método de secado por enfriamiento, el método de secado por emulsificación, el método de deposición por láser pulsado, etc. Al elegir diferentes métodos, se puede sintetizar el producto con un tamaño de partícula pequeño y un buen rendimiento de dispersión, que puede acortar efectivamente la ruta de difusión de Li+, el área de contacto entre las dos fases aumenta y la tasa de difusión de Li+ aumenta.
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