2022-08-18
దిలిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీలిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ (LiFePO4)ను ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థంగా మరియు కార్బన్ ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థంగా ఉన్న లిథియం అయాన్ బ్యాటరీ. ఛార్జింగ్ ప్రక్రియలో, లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ యొక్క లిథియం అయాన్లలో కొంత భాగం తప్పించుకుంటుంది, ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా కాథోడ్కు వెళుతుంది మరియు కాథోడ్ కార్బన్ జాతులను ఇంటర్కలేట్ చేస్తుంది.
లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీ అనేది ఫాస్పోరిక్ యాసిడ్ను ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థంగా మరియు కార్బన్ ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థంగా ఉన్న లిథియం మూలకం బ్యాటరీ. మోనోమర్ యొక్క రేట్ వోల్టేజ్ 3.2V, మరియు ఛార్జ్ కట్-ఆఫ్ వోల్టేజ్ 3.6V~3.65V.
ఛార్జింగ్ ప్రక్రియలో, లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ యొక్క అయాన్లలో కొంత భాగం తప్పించుకుంటుంది, ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్కు వెళుతుంది మరియు కార్బన్ పదార్థాన్ని ఇంటర్కలేట్ చేస్తుంది. అదే సమయంలో, ఎలక్ట్రాన్లు బాహ్య సర్క్యూట్ నుండి కాథోడ్కు విడుదల చేయబడతాయి, రసాయన ప్రతిచర్యను సమతుల్యంగా ఉంచుతాయి. ఉత్సర్గ ప్రక్రియలో, అయాన్లు అయస్కాంత శక్తి ద్వారా తప్పించుకుంటాయి, విడుదలైన ఎలక్ట్రాన్లను చేరుకోవడానికి ఎలక్ట్రోలైట్ గుండా వెళతాయి మరియు బయటికి శక్తిని అందించడానికి బాహ్య సర్క్యూట్లోని యానోడ్కు చేరుకుంటాయి.
లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీలు అధిక వర్కింగ్ వోల్టేజీ, అధిక శక్తి సాంద్రత, సుదీర్ఘ చక్ర జీవితం, మంచి భద్రతా పనితీరు, తక్కువ స్వీయ-ఉత్సర్గ రేటు మరియు జ్ఞాపకశక్తి లేని ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటాయి.
లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీని పరిచయం చేయడం ఏమిటి?
LiFePO4 నిర్మాణంలో, ఆక్సిజన్ అణువులు హెక్సాగ్రామ్లో దగ్గరగా అమర్చబడి ఉంటాయి. PO43-టెట్రాహెడ్రల్ బాడీ మరియు FeO6 అష్టాహెడ్రల్ బాడీ స్ఫటికం యొక్క అంతరిక్ష అస్థిపంజరంగా మారాయి, Li మరియు Fe అష్టాహెడ్రల్ గ్యాప్ను ఆక్రమిస్తాయి, P టెట్రాహెడ్రల్ గ్యాప్ను ఆక్రమిస్తాయి, ఇక్కడ Fe అష్టాహెడ్రల్ బాడీ యొక్క మూల-భాగస్వామ్య స్థానాన్ని ఆక్రమిస్తుంది మరియు Lioctacuped శరీరం స్థానం. FeO6 ఆక్టాహెడ్రా BC విమానంలో ఒకదానికొకటి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి మరియు B-అక్షం దిశలో LiO6 అష్టాహెడ్రల్ నిర్మాణాలు ఒక గొలుసు నిర్మాణంలో ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. ఒక FeO6 ఆక్టాహెడ్రాన్ రెండు LiO6 ఆక్టాహెడ్రాన్లు మరియు ఒక PO43-టెట్రాహెడ్రాన్తో సహజీవనం చేస్తుంది.
FeO6 యొక్క మొత్తం అష్టాహెడ్రల్ నెట్వర్క్ నిరంతరాయంగా ఉంటుంది మరియు అందువల్ల మౌళికంగా వాహకంగా మారదు. మరోవైపు, PO43-టెట్రాహెడ్రాన్ యొక్క అధిక భాగం లాటిస్ యొక్క వాల్యూమ్ మార్పును పరిమితం చేస్తుంది, ఇది Li యొక్క అబ్లేషన్ మరియు ఎలక్ట్రాన్ వ్యాప్తిని ప్రభావితం చేస్తుంది, దీని ఫలితంగా కాథోడ్ పదార్థం యొక్క అత్యంత తక్కువ మూలక వాహకత మరియు అయాన్ వ్యాప్తి సామర్థ్యం ఏర్పడుతుంది.
LiFePO4 బ్యాటరీ యొక్క సైద్ధాంతిక సామర్థ్యం ఎక్కువగా ఉంది (సుమారు 170mAh/g), మరియు డిచ్ఛార్జ్ ప్లాట్ఫారమ్ 3.4V. Li యానోడ్ల మధ్య ముందుకు వెనుకకు వెళుతుంది మరియు విద్యుత్ ఛార్జ్ అయినప్పుడు ఆక్సీకరణ ప్రతిచర్య సంభవిస్తుంది, Li ఎలక్ట్రోలైట్ నుండి తప్పించుకుంటుంది మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా ఇంటర్కలేటెడ్ అవుతుంది మరియు ఇనుము Fe2 నుండి Fe3కి మార్చబడుతుంది మరియు ఆక్సీకరణ ప్రతిచర్య జరుగుతుంది.