లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ సూత్రం ఏమిటి?

లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీ అనేది లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ (LiFePO4) ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థంగా మరియు కార్బన్ ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థంగా ఉన్న లిథియం అయాన్ బ్యాటరీ. సింగిల్ బ్యాటరీ యొక్క రేట్ వోల్టేజ్ 3.2V, మరియు ఛార్జింగ్ కట్-ఆఫ్ వోల్టేజ్ 3.6V~3.65V

లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీ యొక్క ఛార్జింగ్ ప్రక్రియలో, లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ యొక్క కొన్ని లిథియం అయాన్లు తప్పించుకొని కాథోడ్ కార్బన్ పదార్థాన్ని పొందుపరచడానికి ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా కాథోడ్‌లోకి ప్రవేశిస్తాయి. అదే సమయంలో, రసాయన ప్రతిచర్య యొక్క సమతుల్యతను ఉంచడానికి బాహ్య నియంత్రణ సర్క్యూట్ నుండి కాథోడ్‌ను చేరుకోవడానికి యానోడ్ నుండి ఎలక్ట్రాన్లు విడుదల చేయబడతాయి. ఉత్సర్గ ప్రక్రియలో, లిథియం అయాన్లు అయస్కాంత శక్తి ద్వారా తప్పించుకొని ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా యానోడ్‌ను చేరుకుంటాయి, అయితే కాథోడ్ నుండి విడుదలయ్యే ఎలక్ట్రాన్లు బయటికి శక్తిని అందించడానికి బాహ్య సర్క్యూట్ల ద్వారా యానోడ్‌కు చేరుకుంటాయి.

లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీ యొక్క అభివృద్ధి అధిక వోల్టేజ్, అధిక శక్తి సాంద్రత, దీర్ఘ చక్రం జీవితం, మంచి భద్రతా సాంకేతిక పనితీరు, తక్కువ స్వీయ ఉత్సర్గ రేటు, జ్ఞాపకశక్తి లేదు మరియు మొదలైన ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది.

Lifepo4 యొక్క క్రిస్టల్ నిర్మాణంలో, ఆక్సిజన్ పరమాణువులు ఆరు అక్షరాలలో దగ్గరగా అమర్చబడి ఉంటాయి. PO43 టెట్రాహెడ్రాన్ మరియు FeO6 ఆక్టాహెడ్రాన్ క్రిస్టల్ యొక్క ప్రాదేశిక నిర్మాణ అస్థిపంజరాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. Li మరియు Fe ఈ అష్టాహెడ్రాన్‌ల అంతరాలను ఆక్రమిస్తాయి, P గ్యాప్ ద్వారా టెట్రాహెడ్రాన్‌ను ఆక్రమిస్తాయి, ఇక్కడ Fe అష్టాహెడ్రాన్‌తో సాధారణ కోణీయ స్థానాన్ని ఆక్రమిస్తుంది మరియు Li ప్రతి అష్టాహెడ్రాన్ యొక్క కోవేరియంట్ స్థానాన్ని ఆక్రమిస్తుంది. Feo6 యొక్క ఆక్టాహెడ్రాన్లు క్రిస్టల్ యొక్క bc ప్లేన్‌పై అనుసంధానించబడి ఉంటాయి మరియు b అక్షంపై lio6 యొక్క అష్టాహెడ్రాన్లు గొలుసు నిర్మాణంతో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. ఒక FeO6 ఆక్టాహెడ్రాన్, రెండు LiO6 ఆక్టాహెడ్రాన్ మరియు ఒక PO43 టెట్రాహెడ్రాన్. FeO6 యొక్క మొత్తం అష్టాహెడ్రల్ నెట్‌వర్క్ నిరంతరాయంగా ఉంది, కాబట్టి ఇది ఎలక్ట్రానిక్ వాహకతను ఏర్పరచదు. మరోవైపు, PO43 టెట్రాహెడ్రాన్ పరిమితం చేయబడిన లాటిస్ యొక్క వాల్యూమ్ నిరంతరం మారుతుంది, ఇది Li అబ్లేషన్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ డిఫ్యూజన్‌ను ప్రభావితం చేస్తుంది, తద్వారా LiFePO4 కాథోడ్ పదార్థాల యొక్క అత్యంత తక్కువ స్థాయి ఎలక్ట్రానిక్ వాహకత మరియు అయాన్ వ్యాప్తి వినియోగ సామర్థ్యానికి దారితీస్తుంది.

లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీ అధిక సైద్ధాంతిక సామర్థ్యం (సుమారు 170mAh/g) మరియు 3.4V డిచ్ఛార్జ్ ప్లాట్‌ఫారమ్‌ను కలిగి ఉంది. లి యానోడ్ మరియు యానోడ్ మధ్య ముందుకు వెనుకకు ప్రవహిస్తుంది, ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ అవుతుంది. ఛార్జింగ్ సమయంలో, ఆక్సీకరణ సాంకేతిక ప్రతిచర్య సంభవిస్తుంది మరియు లి యానోడ్ నుండి తప్పించుకుంటుంది. కాథోడ్‌లో పొందుపరిచిన ఎలక్ట్రోలైట్‌ను విశ్లేషించడం ద్వారా, ఇనుము Fe2 నుండి Fe3కి మారుతుంది మరియు రసాయన ఆక్సీకరణ వ్యవస్థ ప్రతిచర్య సంభవిస్తుంది.

లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీ యొక్క ఛార్జ్ ఉత్సర్గ ప్రతిచర్య lifepo_4 మరియు fepo_4 మధ్య జరుగుతుంది. ఛార్జింగ్ నిర్వహణ ప్రక్రియలో, LiFePO4 సాంప్రదాయ లిథియం అయాన్ల నుండి విడిపోవడం ద్వారా FePO4ని ఏర్పరుస్తుంది మరియు ఉత్సర్గ అభివృద్ధి ప్రక్రియలో, FePO4ను పొందుపరచడం ద్వారా లిథియం అయాన్లను పెంచడం ద్వారా LiFePO4 ఏర్పడుతుంది.

బ్యాటరీ ఛార్జ్ అయినప్పుడు, లిథియం అయాన్లు లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ క్రిస్టల్ నుండి క్రిస్టల్ ఉపరితలం వరకు కదులుతాయి, ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ ఫోర్స్ ప్రభావంతో ఎలక్ట్రోలైట్‌లోకి ప్రవేశించి, ఫిల్మ్ గుండా వెళ్లి, ఆపై ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా గ్రాఫైట్ క్రిస్టల్ ఉపరితలంపైకి వెళ్లి, ఆపై గ్రాఫైట్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌లో పొందుపరచబడింది.

మరోవైపు, ఎలక్ట్రానిక్ సమాచారం కండక్టర్ ద్వారా యానోడ్ యొక్క అల్యూమినియం ఫాయిల్ కలెక్టర్‌కు లగ్, బ్యాటరీ ఉపయోగించే యానోడ్ పోల్, ఎక్స్‌టర్నల్ కంట్రోల్ సర్క్యూట్, కాథోడ్, కాథోడ్ లగ్ మరియు కాపర్ ఫాయిల్ కలెక్టర్‌కు ప్రవహిస్తుంది బ్యాటరీ కాథోడ్, మరియు కండక్టర్ ద్వారా చైనీస్ గ్రాఫైట్ కాథోడ్‌కు ప్రవహిస్తుంది. కాథోడ్ యొక్క ఛార్జ్ బ్యాలెన్స్. లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ నుండి లిథియం అయాన్ క్షీణించినప్పుడు, లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ ఐరన్ ఫాస్ఫేట్‌గా మారుతుంది. బ్యాటరీ డిశ్చార్జ్ అయినప్పుడు, బ్లాక్ జంక్షన్ క్రిస్టల్ నుండి లిథియం అయాన్లు తీసివేయబడతాయి మరియు లెర్నింగ్ ఎలక్ట్రోలైట్‌లోకి ప్రవేశిస్తాయి. అప్పుడు, వాటిని పొర ద్వారా లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ క్రిస్టల్ యొక్క ఉపరితలంపైకి బదిలీ చేయవచ్చు, ఆపై ఎలక్ట్రోలైట్ ద్రావణాన్ని విశ్లేషించడం ద్వారా లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ యొక్క లాటిస్‌లో పొందుపరచబడుతుంది.

అదే సమయంలో, ఎలక్ట్రాన్లు కండక్టర్ ద్వారా కాథోడ్ కాపర్ ఫాయిల్ కలెక్టర్‌కు, బ్యాటరీ కాథోడ్, ఎక్స్‌టర్నల్ సర్క్యూట్, యానోడ్, యానోడ్‌కు బ్యాటరీ యానోడ్ అల్యూమినియం ఫాయిల్ కలెక్టర్‌కు, ఆపై కండక్టర్ ద్వారా లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ యానోడ్‌కు ప్రవహిస్తాయి. రెండు ధ్రువ ఛార్జీలు సమతుల్యంగా ఉంటాయి. లిథియం అయాన్లను ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ క్రిస్టల్‌లోకి చొప్పించవచ్చు మరియు ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్‌గా మార్చబడుతుంది.