Mis on liitiumraudfosfaadi aku?

Theliitiumraud fosfaat akuon liitiumioonaku, mille negatiivse elektroodi materjaliks on liitiumraudfosfaat (LiFePO4) ja negatiivse elektroodi materjaliks süsinik. Laadimisprotsessi ajal pääseb osa liitiumi raudfosfaadi liitiumioonidest välja, läbib elektrolüüdi katoodile ja interkaleerub katoodi süsiniku liigid.

Liitiumraudfosfaatpatarei on liitiumaku, mille negatiivse elektroodi materjaliks on fosforhape ja negatiivse elektroodi materjaliks süsinik. Monomeeri nimipinge on 3,2 V ja laengu väljalülituspinge on 3,6 V ~ 3,65 V.

Laadimisprotsessi ajal pääseb osa liitiumraudfosfaadi ioonidest välja, läbib elektrolüüdi negatiivsele elektroodile ja interkaleerub süsinikmaterjali. Samal ajal vabanevad elektronid välisahelast katoodile, hoides keemilist reaktsiooni tasakaalus. Tühjendusprotsessi käigus väljuvad ioonid läbi magnetjõu, läbivad elektrolüüdi, et jõuda vabanenud elektronideni, ja jõuavad välisahelas anoodini, et anda energiat väljapoole.

Liitiumraudfosfaatpatareide eelisteks on kõrge tööpinge, kõrge energiatihedus, pikk tööiga, hea ohutus, madal isetühjenemise määr ja mälu puudumine.

Mis on liitiumraudfosfaadi aku kasutuselevõtt?

LiFePO4 struktuuris paiknevad hapnikuaatomid tihedalt heksagrammina. PO43-tetraeedrilisest kehast ja FeO6 oktaeedrilisest kehast saavad kristalli ruumiskelett, Li ja Fe hõivavad oktaeedrilise pilu, P hõivab tetraeedrilise pilu, kus Fe hõivab oktaeedrilise keha nurga jagamise positsiooni ja Li hõivab oktaeedrilise keha positsiooni. FeO6 oktaeedrid on omavahel ühendatud BC tasapinnal ja LiO6 oktaeedrid B-telje suunas on omavahel ühendatud ahelstruktuuris. Üks FeO6 oktaeedr eksisteerib koos kahe LiO6 oktaeedriga ja ühe PO43-tetraeedriga.

FeO6 kogu oktaeedriline võrk on katkendlik ja seetõttu ei saa see muutuda elementaarselt juhtivaks. Teisest küljest piirab suurem osa PO43-tetraeedrist võre ruumala muutust, mis mõjutab Li ablatsiooni ja elektronide difusiooni, mille tulemuseks on katoodimaterjali äärmiselt madal elementide juhtivus ja ioonide difusiooni efektiivsus.

LiFePO4 aku teoreetiline võimsus on kõrge (umbes 170 mAh/g) ja tühjendusplatvorm on 3,4 V. Li liigub anoodide vahel edasi-tagasi ja elektri laadimisel toimub oksüdatsioonireaktsioon, Li väljub elektrolüüdist ja interkaleerub läbi elektrolüüdi ning raud muundub Fe2-st Fe3-ks ja toimub oksüdatsioonireaktsioon.