باتری لیتیوم فسفات آهن چیست؟

راباتری لیتیوم فسفات آهنیک باتری لیتیوم یونی با فسفات آهن لیتیوم (LiFePO4) به عنوان ماده الکترود منفی و کربن به عنوان ماده الکترود منفی است. در طول فرآیند شارژ، بخشی از یون‌های لیتیوم فسفات آهن لیتیوم خارج می‌شود، از الکترولیت به کاتد عبور می‌کند و گونه‌های کربن کاتد را در هم می‌ریزد.

باتری فسفات آهن لیتیوم یک باتری عنصر لیتیوم با اسید فسفریک به عنوان ماده الکترود منفی و کربن به عنوان ماده الکترود منفی است. ولتاژ نامی مونومر 3.2 ولت و ولتاژ قطع شارژ 3.6 ~ 3.65 ولت است.

در طول فرآیند شارژ، بخشی از یون‌های فسفات آهن لیتیوم خارج می‌شود، از الکترولیت به الکترود منفی عبور می‌کند و مواد کربن را در هم می‌افکند. در همان زمان، الکترون ها از مدار بیرونی به کاتد آزاد می شوند و واکنش شیمیایی را در تعادل نگه می دارند. در طی فرآیند تخلیه، یون ها از طریق نیروی مغناطیسی خارج می شوند، از الکترولیت عبور می کنند تا به الکترون های آزاد شده برسند و به آند در مدار خارجی می رسند تا انرژی خارج را تامین کنند.

باتری‌های فسفات آهن لیتیوم دارای مزایای ولتاژ کاری بالا، چگالی انرژی بالا، عمر چرخه طولانی، عملکرد ایمنی خوب، نرخ خود تخلیه پایین و بدون حافظه هستند.

معرفی باتری لیتیوم آهن فسفات چیست؟

در ساختار LiFePO4، اتم های اکسیژن در یک هگزاگرام قرار گرفته اند. بدنه چهار وجهی PO43 و بدنه هشت‌وجهی FeO6 به اسکلت فضایی کریستال تبدیل می‌شوند، Li و Fe شکاف هشت‌وجهی را اشغال می‌کنند، P شکاف چهار وجهی را اشغال می‌کند، جایی که Fe موقعیت اشتراک گوشه بدن هشت‌وجهی را اشغال می‌کند و Li بدنه هشت‌وجهی را اشغال می‌کند. موقعیت هشت وجهی FeO6 در صفحه BC به یکدیگر متصل می شوند و ساختارهای هشت وجهی LiO6 در جهت محور B در یک ساختار زنجیره ای به یکدیگر متصل می شوند. یک هشت ضلعی FeO6 با دو هشت وجهی LiO6 و یک چهار وجهی PO43 همزیستی دارد.

کل شبکه هشت وجهی FeO6 ناپیوسته است و بنابراین نمی تواند به صورت عنصری رسانا شود. از سوی دیگر، بخش عمده ای از چهار وجهی PO43 تغییر حجم شبکه را محدود می کند، که بر فرسایش و انتشار الکترون لی تأثیر می گذارد و در نتیجه رسانایی عنصری و بازده انتشار یونی ماده کاتد بسیار کم است.

ظرفیت تئوری باتری LiFePO4 بالا است (حدود 170 میلی آمپر بر گرم) و پلت فرم تخلیه آن 3.4 ولت است. لی بین آندها به عقب و جلو می رود و هنگامی که الکتریسیته شارژ می شود، واکنش اکسیداسیون رخ می دهد، لی از الکترولیت خارج می شود و از طریق الکترولیت وارد می شود و آهن از Fe2 به Fe3 تبدیل می شود و واکنش اکسیداسیون رخ می دهد.