Svantaggi della batteria del fosfato del ferro del litio

May 28, 2019

Se un materiale ha potenziale per sviluppo di applicazioni, oltre a messa a fuoco sui suoi vantaggi, è più critico se il materiale ha difetti fondamentali.

Il fosfato del ferro del litio è ampiamente usato come materiale positivo dell'elettrodo per gli Accumulatori liti-ione di potere in Cina. Gli analisti del mercato quali il governo, le istituzioni di ricerca scientifica, le imprese e perfino le società di sicurezze sono ottimisti circa questo materiale come la direzione dello sviluppo degli Accumulatori liti-ione di potere. L'analisi delle ragioni, pricipalmente ha i seguenti due punti: In primo luogo, l'impatto della direzione di ricerca e sviluppo degli Stati Uniti, la valenza degli Stati Uniti e la società A123 in primo luogo hanno usato il fosfato del ferro del litio come il materiale del catodo per gli Accumulatori liti-ione. Secondariamente, non c'è stato preparazione dei materiali del manganato del litio con le buone proprietà ad alta temperatura di stoccaggio e del ciclo per uso in Accumulatori liti-ione elettrico tipi. Tuttavia, il fosfato del ferro del litio inoltre ha difetti fondamentali che non possono essere trascurati. Scende ai seguenti punti:

 

1. Durante il processo della sinterizzazione nella preparazione del fosfato del ferro del litio, l'ossido di ferro è probabile essere ridotto a ferro elementare al di sotto di un'atmosfera riducente ad alta temperatura. Il ferro elementare può causare il micro-breve circuito della batteria, che è la sostanza più tabù nella batteria. Ciò è inoltre il motivo principale perché il Giappone non ha usato questo materiale come materiale positivo dell'elettrodo per un Accumulatore litio-ione.

 

2. Ci sono alcuni difetti della prestazione in fosfato del ferro del litio, quali densità di rubinetto bassa e densità del consolidamento, con conseguente densità di energia bassa degli Accumulatori liti-ione. La prestazione di bassa temperatura è povera, anche se è nano di taglia e carbonio ricoperto, non risolve questo problema. Il Dott. Don Hillebrand, direttore del centro per i sistemi di immagazzinamento dell'energia al laboratorio nazionale di Argonne, ha parlato della prestazione a bassa temperatura delle batterie del fosfato del ferro del litio. Ha usato terribile per descrivere i loro risultati dei test della batteria del fosfato del ferro del litio che indicano che la batteria del fosfato del ferro del litio è alla bassa temperatura. (Inferiore a 0 °C) non è possibile condurre un'automobile elettrica. Sebbene alcuni produttori sostengano che la batteria del fosfato del ferro del litio ha un buon tasso di conservazione della capacità alle basse temperature, è nel caso di piccola corrente di dispersione e di una tensione d'interdizione bassa di scarico. In questa situazione, il dispositivo non può avvi semplicemente funzionare.

 

3. Il costo della preparazione del materiale ed il costo di produzione della batteria sono alti, il rendimento della batteria è basso e la consistenza è povera. Il rivestimento del carbonio e di nanocrystallization del litio riveste di ferro il fosfato, mentre migliorano la prestazione elettrochimica del materiale, inoltre porta altri problemi quale una diminuzione nella densità di energia, un incremento del costo della sintesi, povero elettrodo che elabora la prestazione ed in condizioni ambientali richiedente i problemi. Sebbene gli elementi chimici Li, Fe e P in fosfato del ferro del litio siano abbondanti ed il costo sia basso, il costo del prodotto pronto del fosfato del ferro del litio non è basso, anche se il costo precedente di ricerca e sviluppo è rimosso, il costo trattato del materiale è più alto. Il costo di preparazione della batteria renderà il costo dell'unità finale di energia memorizzata più alto.

 

4. Consistenza di prodotto difficile. Attualmente, non c'è fabbrica materiale del litio del fosfato domestico del ferro che può risolvere questo problema. Dal punto di vista della preparazione materiale, la reazione della sintesi del fosfato del ferro del litio è una reazione eterogenea complessa, che ha fosfato di fase solida, l'ossido di ferro e sale del litio, un precursore del carbonio e una fase gassosa riducentesi. In questo processo complesso della reazione, è difficile da assicurare la consistenza della reazione.

 

5. Edizioni della proprietà intellettuale. Attualmente, il brevetto di base per il fosfato del ferro del litio è posseduto dall'università del Texas ed il brevetto ricoperto carbonio si applica dai canadesi. Questi due brevetti di base non possono essere aggirati. Se il costo del brevetto è calcolato, il costo del prodotto ulteriormente sarà aumentato.

 

Inoltre, dall'esperienza in ricerca e sviluppo e dalla produzione degli Accumulatori liti-ione, il Giappone proviene il primo paese commercializzato degli Accumulatori liti-ione e sempre ha occupato il mercato di qualità superiore dell'Accumulatore litio-ione. Sebbene gli Stati Uniti siano principali in una certa ricerca di base, non c'è ancora produttore su grande scala dell'Accumulatore litio-ione. Di conseguenza, il Giappone ha scelto il manganato modificato del litio come il materiale positivo dell'elettrodo per gli Accumulatori liti-ione di potere. Anche negli Stati Uniti, il fosfato del ferro del litio ed il manganato del litio sono usati come i materiali del catodo per agli gli Accumulatori liti-ione basati a elettrica ed il governo federale inoltre sostiene lo sviluppo di questi due sistemi. In considerazione dei problemi di cui sopra del fosfato del ferro del litio, è difficile essere ampiamente usato come materiale positivo dell'elettrodo per un Accumulatore litio-ione di potere nei campi quali i nuovi veicoli di energia. Se può risolvere il problema della prestazione ad alta temperatura di stoccaggio del povero e del ciclo del manganato del litio, con i suoi vantaggi della prestazione di tasso alto e di basso costo, avrà grande potenziale negli Accumulatori liti-ione di applicazione di potenza.