Lityum demir fosfat pilin dezavantajları
Bir malzemenin avantajlarına ek olarak uygulama ve geliştirme potansiyeline sahip olup olmadığı, önemli olan malzemenin temel kusurları olup olmadığıdır.
Şu anda, lityum demir fosfat, Çin'deki güçlü lityum-iyon pillerin katot malzemesi olarak yaygın bir şekilde seçilmektedir.Hükümetlerden, bilimsel araştırma kurumlarından, işletmelerden ve hatta menkul kıymet şirketlerinden pazar analistleri, bu malzeme konusunda iyimser ve onu güçlü lityum-iyon pillerin gelişme yönü olarak görüyor.Sebeplerin analizine göre, başlıca iki nokta vardır: Birincisi, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki araştırma ve geliştirme yönünün etkisiyle, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Valence ve A123 şirketleri ilk olarak katot malzemesi olarak lityum demir fosfat kullandılar. lityum iyon piller.İkinci olarak, lityum-iyon pillere güç sağlamak için kullanılabilecek iyi yüksek sıcaklık çevrimi ve depolama performansına sahip lityum manganat malzemeleri Çin'de hazırlanmamıştır.Bununla birlikte, lityum demir fosfatın da göz ardı edilemeyecek temel kusurları vardır ve bunlar aşağıdaki gibi özetlenebilir:
1. Lityum demir fosfat hazırlamanın sinterleme işleminde, demir oksidin yüksek sıcaklık düşürücü atmosfer altında basit demire indirgenmesi mümkündür.Pillerdeki en tabu madde olan demir, pillerde mikro kısa devreye neden olabilir.Japonya'nın bu malzemeyi güç tipi lityum iyon pillerin katot malzemesi olarak kullanmamasının ana nedeni budur.
2. Lityum demir fosfat, düşük sıkıştırma yoğunluğu ve sıkıştırma yoğunluğu gibi bazı performans kusurlarına sahiptir ve bu da lityum iyon pilin düşük enerji yoğunluğuna neden olur.Düşük sıcaklık performansı, nano ve karbon kaplaması bu sorunu çözmese bile zayıftır.Argonne Ulusal Laboratuvarı Enerji Depolama Sistemi Merkezi müdürü Dr. Don Hillebrand, lityum demir fosfat pilin düşük sıcaklık performansından bahsettiğinde bunu korkunç olarak nitelendirdi.Lityum demir fosfat pil üzerindeki test sonuçları, lityum demir fosfat pilin elektrikli araçları düşük sıcaklıkta (0 ℃'nin altında) sürdüremediğini gösterdi.Bazı üreticiler, lityum demir fosfat pilin kapasite tutma oranının düşük sıcaklıkta iyi olduğunu iddia etse de, düşük deşarj akımı ve düşük deşarj kesme voltajı koşulu altındadır.Bu durumda, ekipman hiç başlatılamaz.
3. Malzemelerin hazırlanma maliyeti ve pillerin üretim maliyeti yüksektir, pillerin verimi düşüktür ve tutarlılık zayıftır.Malzemelerin elektrokimyasal özellikleri, lityum demir fosfatın nanokristalizasyonu ve karbon kaplamasıyla iyileştirilmiş olsa da, enerji yoğunluğunun azalması, sentez maliyetinin iyileştirilmesi, zayıf elektrot işleme performansı ve sert çevre gibi başka problemler de ortaya çıkmıştır. Gereksinimler.Lityum demir fosfattaki kimyasal elementler Li, Fe ve P çok zengin ve maliyeti düşük olmasına rağmen hazırlanan lityum demir fosfat ürününün maliyeti düşük değildir.Erken araştırma ve geliştirme maliyetlerini çıkardıktan sonra bile, bu malzemenin işlem maliyeti artı pil hazırlamanın yüksek maliyeti, birim enerji depolamanın nihai maliyetini daha yüksek hale getirecektir.
4. Zayıf ürün tutarlılığı.Şu anda, Çin'deki hiçbir lityum demir fosfat malzemesi fabrikası bu sorunu çözemez.Malzeme hazırlama açısından, lityum demir fosfatın sentez reaksiyonu, katı fosfat, demir oksit ve lityum tuzu, karbon ilaveli öncü ve indirgeyici gaz fazını içeren karmaşık bir heterojen reaksiyondur.Bu karmaşık reaksiyon sürecinde, reaksiyonun tutarlılığını sağlamak zordur.
5. Fikri mülkiyet sorunları.Şu anda, lityum demir fosfatın temel patenti Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Texas Üniversitesi'ne aitken, karbon kaplı patent Kanadalılar tarafından uygulanmaktadır.Bu iki temel patent atlanamaz.Maliyete patent telif ücretleri de dahil edilirse, ürün maliyeti daha da artacaktır.
Ayrıca, Ar-Ge ve lityum-iyon pil üretimi deneyimine göre Japonya, lityum-iyon pilleri ticarileştiren ilk ülkedir ve her zaman üst düzey lityum-iyon pil pazarını işgal etmiştir.Amerika Birleşik Devletleri bazı temel araştırmalarda lider olsa da, şu ana kadar büyük bir lityum iyon pil üreticisi yok.Bu nedenle, Japonya'nın güç tipi lityum iyon pilin katot malzemesi olarak modifiye lityum manganatı seçmesi daha mantıklıdır.Amerika Birleşik Devletleri'nde bile üreticilerin yarısı, güç tipi lityum iyon pillerin katot malzemesi olarak lityum demir fosfat ve lityum manganat kullanıyor ve federal hükümet de bu iki sistemin araştırma ve geliştirmesini destekliyor.Yukarıdaki sorunlar göz önüne alındığında, lityum demir fosfatın yeni enerji araçlarında ve diğer alanlarda güçlü lityum iyon pillerin katot malzemesi olarak yaygın şekilde kullanılması zordur.Lityum manganat'ın düşük yüksek sıcaklık döngüsü ve depolama performansı sorununu çözebilirsek, düşük maliyetli ve yüksek oranlı performans avantajlarıyla güçlü lityum-iyon pillerin uygulanmasında büyük bir potansiyele sahip olacaktır.
Gönderim zamanı: Ekim-19-2022