Как использовать фосфат лития-железа для производства сырья

Литий-железо-фосфатные электродные материалы в основном используются в различных литий-ионных батареях. Поскольку NTT в Японии впервые обнаружила катодный материал AyMPO4 литиевой батареи со структурой оливина (A - щелочной металл, M - комбинация CoFe: LiFeCoPO4) в 1996 году, Университет штата Техас, Джон Б. Гуденаф и исследовательская группа также сообщили об обратимом перемещении LiFePO4 в литий в 1997 году.

Соединенные Штаты и Япония единогласно опубликовали структуру оливина (LiMPO4), что сделало этот материал очень ценным и вызвало обширные исследования и быстрое развитие. По сравнению с традиционным катодным материалом литий-ионной вторичной батареи, шпинельной структурой LiMn2O4 и слоистой структурой LiCoO2, LiMPO4 имеет более широкий источник сырья, более низкую стоимость и отсутствие загрязнения окружающей среды.

Области применения фосфата лития-железа в основном включают:

(1) Оборудование для хранения энергии

Оборудование для накопления энергии для систем солнечной и ветровой энергии, ИБП для систем бесперебойного питания и солнечные батареи для оборудования для накопления энергии (BYD уже производит такие батареи);

(2) Электроинструменты

Есть мощные электроинструменты (беспроводные), электродрели, прополочные машины и т. Д.

(3) Легкие электромобили

Электровозы, электрические велосипеды, прогулочные автомобили, тележки для гольфа, электрические толкатели, уборочные машины, гибридные электромобили (HEV), цель последних 2-3 лет;

(4) Мелкое оборудование

Медицинское оборудование: электрические инвалидные коляски, электросамокаты), игрушки (электрические самолеты с дистанционным управлением, автомобили, лодки);

(5) Прочая мелкая бытовая техника

Шахтерская лампа, имплантируемое медицинское устройство (литий-фосфат железа нетоксичен, литиевая батарея может соответствовать только требованиям железа и лития), заменяющая свинцово-кислотные, никель-водородные, никель-кадмиевые, литий-кобальтовые, литиево-марганцевые батареи в небольших приборах.

(6) Мобильная мощность

После длительного исследования немецкая новая энергетическая компания Deboch успешно разработала и начала массовое производство литий-железо-фосфатных батарей с композитными наноматериалами, которые увеличили удельную емкость и решили проблему, заключающуюся в том, что единичный объем литий-железо-фосфата слишком велик и не является допустимым. подходит для цифровых продуктов. Теперь одна батарея 32650 (диаметр 32 мм, длина 65 мм), емкость превышает 6000 мАч, через две секции вы можете достичь 12000 мАч. Мощность мобильного устройства составляет до 38,4 Вт-ч, чего достаточно для зарядки iPhone4S 5,3 Вт-ч (1432 мАч) почти 6 раз, что подходит для пользователей, путешествующих на большие расстояния.

Высокая плотность энергии

Его теоретическая удельная емкость составляет 170 мАч / г, фактическая удельная емкость продукта может превышать 140 мАч / г (0,2 ° C, 25 ° C);

Безопасность

В настоящее время это самый безопасный катодный материал для литий-ионных аккумуляторов; не содержит вредных для человеческого организма элементов тяжелых металлов;

Долгая жизнь

При условии 100% DOD его можно заряжать и разряжать более 2000 раз; (Причина: стабильность решетки фосфата лития-железа хорошая, введение и извлечение ионов лития мало влияет на кристаллическую решетку, поэтому он имеет хорошую обратимость. Это плохая ионная проводимость электрода, которая не подходит для зарядки и разрядка сильного тока, что затруднено при применении. Решение: покрытие поверхности электрода проводящим материалом и легирование для модификации электрода.

Срок службы литий-железо-фосфатной батареи тесно связан с температурой ее использования. Температура использования слишком низкая или слишком высокая, что вызывает большие неудобства в процессе зарядки и разрядки, а также в процессе использования. Литий-железо-фосфатная батарея, особенно используемая в электромобилях в северном Китае осенью и зимой, не может нормально питаться или источник питания слишком низкий, а температуру рабочей среды необходимо отрегулировать для поддержания ее производительности. В настоящее время домашнее решение для постоянной температуры рабочей среды литий-железо-фосфатной батареи должно учитывать проблему ограничения пространства. Более распространенное решение - использовать войлок из аэрогеля в качестве изоляционного слоя.

Производительность зарядки

Литиевая батарея из литиево-железо-фосфатного катодного материала может заряжаться с большой скоростью, а батарея может быть полностью заряжена за один час.

Конкретные физические параметры:

Насыпная плотность: 0,7 г / см ³

Плотность крана: 1,2 г / см ³

Средний диаметр: 2-6 мкм

Удельная поверхность <30 м ^ 2 / г

Параметры мазка:

LiFePo4: C: ПВДФ = 90: 3: 7

Плотность уплотнения полюса: 2,1-2,4 г / см3

Электрохимические показатели:

Емкость в граммах> 155 мАч / г Условия испытаний: полуячейка, 0,2 ° C, напряжение 4,0-2,0 В

Количество циклов: 2000 раз

Отечественные и международные производители литий-железо-фосфатных материалов:

Внутренний: Яньтай Чжуонэн, Тяньцзинь Бей Те Руи, Тяньцзинь Бамо, Тяньцзинь-Стрэнд, Ханчжоу Цзиньма Энерджи, Юньнань Хуэйлун, Пекинский университет, Хунань Ruixiang Iron Tiger Energy, Тайвань Лун Юань, Тайвань Ли Кай, Чжэнчжоу Лангтай, Ханчжоу Сайнз Ли, Цзянси , Шэньчжэнь Бейт Руи.

Международные: канадская Phostech, American Valence, американская A123, японская Sony. Среди них A123 является крупнейшим и получил сильную поддержку со стороны правительства США и в настоящее время является банкротом.

Страница содержит содержимое машинного перевода.