Kaj je litij železofosfatna baterija?

Thelitij železofosfatna baterijaje litij-ionska baterija z litijevim železovim fosfatom (LiFePO4) kot materialom negativne elektrode in ogljikom kot materialom negativne elektrode. Med postopkom polnjenja bo del litijevih ionov litijevega železovega fosfata ušel, šel skozi elektrolit do katode in interkaliral katodne vrste ogljika.

Litij-železofosfatna baterija je baterija z litijevim elementom s fosforno kislino kot materialom negativne elektrode in ogljikom kot materialom negativne elektrode. Nazivna napetost monomera je 3,2 V, napetost izklopa polnjenja pa 3,6 V ~ 3,65 V.

Med postopkom polnjenja bo del ionov litijevega železovega fosfata ušel, šel skozi elektrolit do negativne elektrode in interkaliral ogljikov material. Istočasno se elektroni sprostijo iz zunanjega tokokroga na katodo, kar ohranja kemično reakcijo v ravnovesju. Med postopkom praznjenja ioni pobegnejo skozi magnetno silo, gredo skozi elektrolit, da dosežejo sproščene elektrone, in dosežejo anodo v zunanjem krogu, da zagotovijo energijo navzven.

Prednosti litij-železo-fosfatnih baterij so visoka delovna napetost, visoka energijska gostota, dolga življenjska doba, dobre varnostne lastnosti, nizka stopnja samopraznjenja in brez spomina.

Kaj je uvedba litij železofosfatne baterije?

V strukturi LiFePO4 so atomi kisika tesno razporejeni v heksagram. Tetraedrično telo PO43 in oktaedrično telo FeO6 postaneta vesoljsko okostje kristala, Li in Fe zasedata oktaedrično vrzel, P zavzame tetraedrično vrzel, kjer Fe zavzame položaj v kotu oktaedričnega telesa, Li pa zavzame kovariato oktaedričnega telesa položaj. FeO6 oktaedri so med seboj povezani na BC ravnini, LiO6 oktaedrske strukture v smeri B-osi pa so med seboj povezane v verižno strukturo. En FeO6 oktaeder obstaja skupaj z dvema LiO6 oktaedrom in enim PO43-tetraedrom.

Celotna oktaedrična mreža FeO6 je diskontinuirana in zato ne more postati elementarno prevodna. Po drugi strani pa večina tetraedra PO43 omejuje spremembo prostornine rešetke, kar vpliva na ablacijo in difuzijo elektronov Li, kar ima za posledico izjemno nizko elementarno prevodnost in učinkovitost ionske difuzije katodnega materiala.

Teoretična zmogljivost baterije LiFePO4 je visoka (približno 170 mAh/g), platforma za praznjenje pa je 3,4 V. Li gre naprej in nazaj med anodami in oksidacijska reakcija se pojavi, ko se električna energija napolni, Li uhaja iz elektrolita in se interkalira skozi elektrolit, železo pa se pretvori iz Fe2 v Fe3 in pride do oksidacijske reakcije.