Lityum demir fosfat batareýasynyň kemçilikleri
Bir materialyň artykmaçlyklaryndan başga-da ulanmak we ösdürmek üçin potensialynyň bardygyny ýa-da ýokdugyny, esasy materialyň düýpli kemçilikleriniň bardygyny ýa-da ýokdugyny kesgitlemekdir.
Häzirki wagtda litiý demir fosfat Hytaýda kuwwatly litiý-ion batareýalarynyň katod materialy hökmünde giňden saýlanýar.Hökümetleriň, ylmy gözleg institutlarynyň, kärhanalaryň we hatda gymmatly kagyzlar kompaniýalarynyň bazar analitikleri bu materialdan umytly we ony litiý-ion batareýalarynyň ösüş ugry hasaplaýarlar.Sebäpleriň seljermesine görä esasan aşakdaky iki nokat bar: Birinjiden, gözleg we ösüş ugrunyň ABŞ-daky täsiri sebäpli ABŞ-daky Walensiýa we A123 kompaniýalary ilkinji gezek katod materialy hökmünde litiý demir fosfatyny ulandylar litiý ion batareýalary.Ikinjiden, ýokary litiý-ion batareýalary üçin ulanyp boljak ýokary temperaturaly welosiped sürmek we saklamak öndürijiligi bolan litiý marganat materiallary Hytaýda taýýarlanmady.Şeýle-de bolsa, litiý demir fosfatyň hem ünsden düşürip bolmajak düýpli kemçilikleri bar, olary aşakdaky ýaly jemläp bolar:
1. Lityum demir fosfat taýýarlamagyň sintezleýiş prosesinde, ýokary temperaturany peseldýän atmosferada demir oksidini ýönekeý demirlere öwrüp bolýar.Batareýalarda iň gadagan madda bolan demir, batareýalaryň mikro gysga utgaşmagyna sebäp bolup biler.Japanaponiýanyň bu materialy güýç görnüşli litiý ion batareýalarynyň katod materialy hökmünde ulanmagynyň esasy sebäbi.
2. Lityum demir fosfatyň pes dykyzlygy we gysyş dykyzlygy ýaly käbir öndürijilik kemçilikleri bar, netijede litiý ion batareýasynyň pes energiýa dykyzlygy ýüze çykýar.Nano - we uglerod örtügi bu meseläni çözüp bilmese-de pes temperatura öndürijiligi pes.Argonne milli barlaghanasynyň Energiýa saklaýyş ulgamy merkeziniň müdiri, doktor Don Hillebrand litiý demir fosfat batareýasynyň pes temperatura öndürijiligi barada gürlände, muny elhenç diýip häsiýetlendirdi.Lityum demir fosfat batareýasyndaky synag netijeleri litiý demir fosfat batareýasynyň pes temperaturada (0 below aşakda) elektrik ulaglaryny sürüp bilmeýändigini görkezdi.Käbir öndürijiler litiý demir fosfat batareýasynyň kuwwatynyň saklanyş derejesiniň pes temperaturada gowydygyny öňe sürseler-de, pes akymly tok we pes çykaryş naprýa .eniýesi şertinde.Bu ýagdaýda enjamlary asla başlap bolmaz.
3. Materiallaryň taýýarlanyş bahasy we batareýalaryň önümçilik bahasy ýokary, batareýalaryň öndürijiligi pes we yzygiderliligi pes.Materiallaryň elektrokimiki aýratynlyklary litiý demir fosfatyň nanokristallaşdyrylmagy we uglerod örtügi bilen gowulaşan hem bolsa, energiýa dykyzlygynyň peselmegi, sinteziň bahasynyň gowulaşmagy, elektrodyň gaýtadan işlenişiniň pesligi we daşky gurşawyň erbet bolmagy ýaly beýleki meseleler hem ýüze çykdy. talaplary.Lityum demir fosfatdaky Li, Fe we P himiki elementleri örän baý we gymmaty pes bolsa-da, taýýarlanan litiý demir fosfat önüminiň bahasy pes däl.Irki gözleg we ösüş çykdajylary aýrylandan soňam, bu materialyň iş bahasy we batareýalary taýýarlamak üçin has köp çykdajy, energiýa saklamagyň soňky çykdajylaryny has ýokary eder.
4. Önümiň yzygiderliligi.Häzirki wagtda Hytaýda hiç bir litiý demir fosfat material zawody bu meseläni çözüp bilmez.Maddy taýýarlyk nukdaýnazaryndan litiý demir fosfatyň sintez reaksiýasy gaty fosfat, demir oksidi we litiý duzy, uglerod goşulan prekursor we gaz fazasyny azaltmak ýaly çylşyrymly birmeňzeş reaksiýa.Bu çylşyrymly reaksiýa prosesinde, reaksiýanyň yzygiderliligini üpjün etmek kyn.
5. Intellektual eýeçilik meselesi.Häzirki wagtda litiý demir fosfatyň esasy patenti ABŞ-nyň Tehas uniwersitetine degişlidir, uglerod bilen örtülen patent kanadalylar üçin ulanylýar.Bu iki esasy patentden geçip bolmaz.Patent haklary çykdajylara goşulsa, önümiň bahasy hasam ýokarlanar.
Mundan başga-da, gözleg we litiý-ion batareýalaryny öndürmek tejribesinden, Japanaponiýa litiý-ion batareýalaryny täjirleşdiren ilkinji ýurtdyr we hemişe ýokary derejeli litiý-ion batareýa bazaryny eýeleýär.Amerikanyň Birleşen Ştatlary käbir esasy gözleglerde öňdebaryjy bolsa-da, şu wagta çenli uly litiý ion batareýasyny öndüriji ýok.Şol sebäpli Japanaponiýa üýtgedilen litiý marganaty güýç görnüşli litiý ion batareýasynyň katod materialy hökmünde saýlamagy has ýerliklidir.Hatda ABŞ-da öndürijileriň ýarysy litiý demir fosfat we litiý marganaty elektrik görnüşli litiý ion batareýalarynyň katod materiallary hökmünde ulanýarlar we federal hökümet bu iki ulgamyň gözlegini we ösüşini hem goldaýar.Aboveokardaky meseleleri göz öňünde tutup, täze energiýa ulaglarynda we beýleki ugurlarda litiý-ion batareýalarynyň katod materialy hökmünde litiý demir fosfatyny giňden ulanmak kyn.Lowokary temperaturaly welosiped sürmek we litiý marganatyň saklanyş öndürijiligi meselesini çözüp bilsek, arzan bahaly we ýokary öndürijilikli artykmaçlyklary bilen güýçli litiý-ion batareýalaryny ulanmakda uly mümkinçiliklere eýe bolar.
Iş wagty: 19-2022-nji oktýabr