مزايا وعيوب بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد

بطارية ليثيوم فوسفات الحديد هي أيضًا نوع من بطاريات الليثيوم. تمامًا مثل البطاريات المستخدمة في هواتفنا المحمولة، فإن مادة القطب الموجب لبطاريات فوسفات الحديد الليثيوم هي في الأساس مركب من الفوسفور والحمض والحديد والليثيوم. بعض الناس يطلقون عليها أيضًا بطارية طاقة ليثيوم الحديد (LiFe).

مزايا:
1: العمر الافتراضي لبطارية فوسفات الحديد، في ظل ظروف الشحن القياسية، يمكن أن يصل عدد الدورات إلى أكثر من 2,000 مرة. يبلغ عمر دورة الشحن والتفريغ لبطاريات الليثيوم العادية أكثر من 500 مرة بشكل عام. وسوف يصبح معدل تخزين الطاقة أقل وأقل مع مرور الوقت.
2: سعة كبيرة وكثافة عالية. تتمتع بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد بقدرة تخزينية أعلى بمقدار 2 إلى 3 مرات من بطاريات الليثيوم العادية من نفس الحجم. .
3:خفيفة الوزن. يبلغ حجم بطارية ليثيوم فوسفات الحديد بنفس المواصفات والسعة 2/3 حجم بطارية الرصاص الحمضية، ووزنها 1/3 حجم بطارية الرصاص الحمضية.
4: القدرة الثابتة. أعتقد أن الجميع سيواجهون مثل هذه المشاكل، مثل بطاريات الهواتف المحمولة، وبطاريات الكمبيوتر، وحتى بطاريات السيارات الكهربائية. وبعد استخدامها لفترة من الزمن سنجد أن الكهرباء المخزنة فيها تصبح أقل. وذلك لأنه إذا لم يتم شحن البطاريات العادية بالكامل لفترة طويلة، فسوف تنخفض سعة تخزين البطارية بسرعة. ما يميز بطاريات فوسفات الليثيوم هو أنه يمكن استخدامها في أي وقت! ولن يؤثر ذلك أبدًا على سعته التخزينية.
5: خضراء وصديقة للبيئة. تتمتع بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد بأداء بيئي لا تتمتع به البطاريات الأخرى لأنها لا تحتوي على معادن ثقيلة. ولذلك، تم تطبيق مشاريع التنمية التي روجت لها البلاد بقوة في مجالات الدراجات الكهربائية أو السيارات الكهربائية.
6: أداء جيد في درجات الحرارة العالية. يمكن أن تصل ذروة التسخين الكهربائي لفوسفات حديد الليثيوم إلى 350 درجة -500 درجة، في حين أن قيمة الذروة لمنجنات الليثيوم وأكسيد كوبالت الليثيوم تبلغ حوالي 200 درجة فقط. لديه نطاق واسع لدرجة حرارة التشغيل (-20C--75C) ولديه مقاومة درجات الحرارة العالية. يمكن أن تصل قيمة الذروة للتسخين الكهربائي لفوسفات حديد الليثيوم إلى 350 درجة -500 درجة، في حين أن منجنات الليثيوم وأكسيد كوبالت الليثيوم تبلغ حوالي 200 درجة فقط.

سلبيات:ضعف الأداء في درجات الحرارة المنخفضة، وكثافة الصنبور المنخفضة لمادة الكاثود، وحجم بطاريات الليثيوم فوسفات الحديد بنفس السعة أكبر من بطاريات الليثيوم أيون مثل أكسيد كوبالت الليثيوم، لذلك ليس لها أي ميزة في البطاريات الصغيرة. عند استخدامها في بطاريات الطاقة، تحتاج بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد، مثل البطاريات الأخرى، إلى مواجهة مشكلات اتساق البطارية.
1. أثناء عملية التلبيد أثناء تحضير فوسفات حديد الليثيوم، قد يتم اختزال أكسيد الحديد إلى حديد عنصري في جو مخفض لدرجة الحرارة العالية. يمكن أن يتسبب الحديد الأولي في حدوث دوائر قصيرة صغيرة في البطاريات وهو المادة الأكثر حظرًا في البطاريات.
2. يحتوي فوسفات حديد الليثيوم على بعض عيوب الأداء، مثل انخفاض كثافة الصنبور وكثافة الضغط، مما يؤدي إلى انخفاض كثافة الطاقة لبطاريات الليثيوم أيون. الأداء في درجات الحرارة المنخفضة ضعيف، وحتى النانوية وطلاء الكربون لا يحل هذه المشكلة.
3. تكلفة إعداد المواد وتكلفة تصنيع البطاريات مرتفعة، وإنتاجية البطارية منخفضة، والاتساق ضعيف. على الرغم من أن النانوية والطلاء الكربوني لفوسفات حديد الليثيوم يحسن الأداء الكهروكيميائي للمادة، إلا أنه يجلب أيضًا مشاكل أخرى، مثل انخفاض كثافة الطاقة، وزيادة تكلفة التوليف، وضعف أداء معالجة القطب الكهربائي، والمتطلبات البيئية القاسية. على الرغم من وفرة العناصر الكيميائية Li وFe وP في فوسفات حديد الليثيوم والتكلفة المنخفضة، إلا أن تكلفة منتج فوسفات حديد الليثيوم المحضر ليست منخفضة. وحتى لو تمت إزالة تكاليف البحث والتطوير الأولية، فإن تكلفة عملية المادة بالإضافة إلى تكلفة إعداد البطاريات المرتفعة ستجعل التكلفة النهائية لكل وحدة تخزين الطاقة أعلى.
4. اتساق المنتج ضعيف. في الوقت الحاضر، لا يوجد مصنع لمواد فوسفات حديد الليثيوم في الصين يمكنه حل هذه المشكلة. من منظور تحضير المواد، يعد التفاعل التوليفي لفوسفات حديد الليثيوم تفاعلًا معقدًا متعدد المراحل، بما في ذلك فوسفات الطور الصلب وأكسيد الحديد وملح الليثيوم، بالإضافة إلى سلائف الكربون ومرحلة الغاز المختزل. في عملية التفاعل المعقدة هذه، من الصعب ضمان اتساق التفاعل.