ما هي بطارية ليثيوم فوسفات الحديد؟

البطارية ليثيوم فوسفات الحديدهي بطارية ليثيوم أيون تحتوي على فوسفات حديد الليثيوم (LiFePO4) كمادة القطب السالب والكربون كمادة القطب السالب. أثناء عملية الشحن، سيهرب جزء من أيونات الليثيوم من فوسفات حديد الليثيوم، ويمر عبر المنحل بالكهرباء إلى الكاثود، ويقحم أنواع كربون الكاثود.

بطارية ليثيوم فوسفات الحديد هي بطارية عنصر الليثيوم مع حمض الفوسفوريك كمادة القطب السالب والكربون كمادة القطب السالب. الجهد المقنن للمونومر هو 3.2 فولت، وجهد قطع الشحن هو 3.6 فولت ~ 3.65 فولت.

أثناء عملية الشحن، سيهرب جزء من أيونات فوسفات الحديد الليثيوم، ويمر عبر المنحل بالكهرباء إلى القطب السالب، ويقحم مادة الكربون. وفي الوقت نفسه، يتم إطلاق الإلكترونات من الدائرة الخارجية إلى الكاثود، مما يحافظ على توازن التفاعل الكيميائي. أثناء عملية التفريغ، تهرب الأيونات عبر القوة المغناطيسية، وتمر عبر الإلكتروليت لتصل إلى الإلكترونات المتحررة، وتصل إلى القطب الموجب في الدائرة الخارجية لتوفير الطاقة إلى الخارج.

تتميز بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد بمزايا الجهد العالي للعمل، وكثافة الطاقة العالية، ودورة الحياة الطويلة، وأداء السلامة الجيد، وانخفاض معدل التفريغ الذاتي، وعدم وجود ذاكرة.

ما هو إدخال بطارية ليثيوم فوسفات الحديد؟

في بنية LiFePO4، يتم ترتيب ذرات الأكسجين بشكل وثيق في مخطط سداسي. يصبح جسم رباعي السطوح PO43 وجسم ثماني السطوح FeO6 الهيكل العظمي الفضائي للبلورة، ويحتل Li وFe فجوة ثماني السطوح، ويحتل P فجوة رباعي السطوح، حيث يحتل Fe موضع تقاسم الزاوية لجسم ثماني السطوح ويحتل Li متغير الجسم ثماني السطوح موضع. يتم توصيل FeO6 ثماني السطوح ببعضها البعض على مستوى BC، وترتبط هياكل LiO6 ثماني السطوح في اتجاه المحور B مع بعضها البعض في هيكل سلسلة. يتواجد مجسم مجسم واحد FeO6 مع مجسمين مجسمين LiO6 وواحد رباعي السطوح PO43.

إجمالي شبكة ثماني السطوح لـ FeO6 متقطعة وبالتالي لا يمكن أن تصبح موصلة بشكل أساسي. من ناحية أخرى، فإن الجزء الأكبر من رباعي السطوح PO43 يحد من تغير حجم الشبكة، مما يؤثر على الاجتثاث وانتشار الإلكترون لـ Li، مما يؤدي إلى توصيل عنصري منخفض للغاية وكفاءة نشر الأيونات لمادة الكاثود.

السعة النظرية لبطارية LiFePO4 عالية (حوالي 170 مللي أمبير/جم)، ومنصة التفريغ 3.4 فولت. يتحرك Li ذهابًا وإيابًا بين الأنودات، ويحدث تفاعل أكسدة عندما يتم شحن الكهرباء، ويهرب Li من المنحل بالكهرباء، ويتم إقحامه من خلال المنحل بالكهرباء، ويتحول الحديد من Fe2 إلى Fe3، ويحدث تفاعل الأكسدة.