Runājot par akumulatora pamata komponentiem - akumulatora elementu (4)

Litija dzelzs fosfāta akumulatora trūkumi

Neatkarīgi no tā, vai materiālam ir pielietojuma un attīstības potenciāls, papildus tā priekšrocībām galvenais ir tas, vai materiālam ir būtiski defekti.

Pašlaik Ķīnā litija dzelzs fosfāts tiek plaši izvēlēts kā katoda materiāls litija jonu akumulatoriem.Tirgus analītiķi no valdībām, zinātniskās pētniecības iestādēm, uzņēmumiem un pat vērtspapīru kompānijām ir optimistiski par šo materiālu un uzskata to par jaudas litija jonu akumulatoru attīstības virzienu.Saskaņā ar iemeslu analīzi galvenokārt ir šādi divi punkti: pirmkārt, pateicoties pētniecības un attīstības virziena ietekmei Amerikas Savienotajās Valstīs, Valence un A123 uzņēmumi ASV vispirms izmantoja litija dzelzs fosfātu kā katoda materiālu. litija jonu akumulatoriem.Otrkārt, Ķīnā nav sagatavoti litija manganāta materiāli ar labu augstas temperatūras cikliskuma un uzglabāšanas veiktspēju, ko var izmantot litija jonu akumulatoru barošanai.Tomēr litija dzelzs fosfātam ir arī būtiski defekti, kurus nevar ignorēt, ko var apkopot šādi:

1. Litija dzelzs fosfāta sagatavošanas saķepināšanas procesā ir iespējams, ka dzelzs oksīdu var reducēt par vienkāršu dzelzi augstas temperatūras reducējošā atmosfērā.Dzelzs, akumulatoros visvairāk tabu viela, var izraisīt akumulatoru mikro īssavienojumu.Tas ir galvenais iemesls, kāpēc Japāna nav izmantojusi šo materiālu kā katoda materiālu jaudas tipa litija jonu akumulatoriem.

2. Litija dzelzs fosfātam ir daži veiktspējas defekti, piemēram, zems blietēšanas blīvums un blīvēšanas blīvums, kā rezultātā litija jonu akumulatoram ir zems enerģijas blīvums.Zemas temperatūras veiktspēja ir slikta, pat ja tās nano un oglekļa pārklājums neatrisina šo problēmu.Kad Dr. Dons Hillebrands, Argonnas Nacionālās laboratorijas Enerģijas uzglabāšanas sistēmas centra direktors, runāja par litija dzelzs fosfāta akumulatora veiktspēju zemā temperatūrā, viņš to raksturoja kā briesmīgu.Viņu testa rezultāti ar litija dzelzs fosfāta akumulatoru parādīja, ka litija dzelzs fosfāta akumulators nevar vadīt elektriskos transportlīdzekļus zemā temperatūrā (zem 0 ℃).Lai gan daži ražotāji apgalvo, ka litija dzelzs fosfāta akumulatora jaudas saglabāšanas līmenis ir labs zemā temperatūrā, tas ir zemas izlādes strāvas un zema izlādes sprieguma sprieguma apstākļos.Šajā gadījumā iekārtu vispār nevar iedarbināt.

3. Materiālu sagatavošanas izmaksas un bateriju ražošanas izmaksas ir augstas, bateriju ražība ir zema un konsistence ir slikta.Lai gan materiālu elektroķīmiskās īpašības ir uzlabojušās ar litija dzelzs fosfāta nanokristalizāciju un oglekļa pārklājumu, ir radušās arī citas problēmas, piemēram, enerģijas blīvuma samazināšanās, sintēzes izmaksu uzlabošanās, slikta elektrodu apstrādes veiktspēja un skarbā vide. prasībām.Lai gan litija dzelzs fosfāta ķīmiskie elementi Li, Fe un P ir ļoti bagāti un izmaksas ir zemas, sagatavotā litija dzelzs fosfāta produkta izmaksas nav zemas.Pat pēc agrīno pētniecības un izstrādes izmaksu noņemšanas šī materiāla procesa izmaksas un augstākās bateriju sagatavošanas izmaksas palielinās vienības enerģijas uzglabāšanas galīgās izmaksas.

4. Slikta produkta konsistence.Pašlaik neviena litija dzelzs fosfāta materiālu rūpnīca Ķīnā nevar atrisināt šo problēmu.No materiāla sagatavošanas viedokļa litija dzelzs fosfāta sintēzes reakcija ir sarežģīta neviendabīga reakcija, kas ietver cieto fosfātu, dzelzs oksīdu un litija sāli, oglekļa pievienoto prekursoru un reducējošās gāzes fāzi.Šajā sarežģītajā reakcijas procesā ir grūti nodrošināt reakcijas konsekvenci.

5. Intelektuālā īpašuma jautājumi.Patlaban litija dzelzs fosfāta pamatpatents pieder Teksasas universitātei Amerikas Savienotajās Valstīs, savukārt patentu, kas pārklāts ar oglekli, ir pieteikuši kanādieši.Šos divus pamatpatentus nevar apiet.Ja patenta honorārs ir iekļauts izmaksās, produkta izmaksas tiks vēl vairāk palielinātas.

知识产权

Turklāt, ņemot vērā pieredzi pētniecībā un attīstībā un litija jonu akumulatoru ražošanā, Japāna ir pirmā valsts, kas komercializē litija jonu akumulatorus, un tā vienmēr ir ieņēmusi augstākās klases litija jonu akumulatoru tirgu.Lai gan Amerikas Savienotās Valstis ir vadošās dažos fundamentālos pētījumos, līdz šim nav neviena liela litija jonu akumulatoru ražotāja.Tāpēc Japānai ir saprātīgāk izvēlēties modificētu litija manganātu kā jaudas tipa litija jonu akumulatora katoda materiālu.Pat Amerikas Savienotajās Valstīs puse ražotāju izmanto litija dzelzs fosfātu un litija manganātu kā jaudas tipa litija jonu akumulatoru katoda materiālus, un federālā valdība atbalsta arī šo divu sistēmu izpēti un attīstību.Ņemot vērā iepriekš minētās problēmas, litija dzelzs fosfātu ir grūti plaši izmantot kā katoda materiālu jaudas litija jonu akumulatoriem jaunos enerģijas transportlīdzekļos un citās jomās.Ja mēs varam atrisināt problēmu, kas saistīta ar litija manganāta slikto augstas temperatūras cikliskuma un uzglabāšanas veiktspēju, tam būs liels potenciāls jaudas litija jonu akumulatoru lietošanā ar zemu izmaksu un augstas veiktspējas priekšrocībām.

 


Izlikšanas laiks: 19. oktobris 2022