Ulemper med litiumjernfosfatbatteri
Hvorvidt et materiale har potensiale for anvendelse og utvikling, i tillegg til sine fordeler, er nøkkelen om materialet har grunnleggende defekter.
For tiden er litiumjernfosfat bredt valgt som katodematerialet til kraftlitiumionbatterier i Kina.Markedsanalytikere fra regjeringer, vitenskapelige forskningsinstitusjoner, bedrifter og til og med verdipapirselskaper er optimistiske om dette materialet og ser på det som utviklingsretningen for kraftlitium-ion-batterier.I henhold til analysen av årsakene er det hovedsakelig følgende to punkter: For det første, på grunn av påvirkningen fra forsknings- og utviklingsretningen i USA, brukte Valence- og A123-selskaper i USA først litiumjernfosfat som katodemateriale av litiumion-batterier.For det andre er det ikke utarbeidet litiummanganatmaterialer med god høytemperatursyklus og lagringsytelse som kan brukes til kraftlitiumionbatterier i Kina.Imidlertid har litiumjernfosfat også grunnleggende defekter som ikke kan ignoreres, som kan oppsummeres som følger:
1. I sintringsprosessen ved fremstilling av litiumjernfosfat er det mulig at jernoksid kan reduseres til enkelt jern under høytemperaturreduserende atmosfære.Jern, det mest tabubelagte stoffet i batterier, kan forårsake mikrokortslutning av batterier.Dette er hovedgrunnen til at Japan ikke har brukt dette materialet som katodemateriale til litiumionbatterier av krafttype.
2. Litiumjernfosfat har noen ytelsesdefekter, for eksempel lav stampetetthet og komprimeringstetthet, noe som resulterer i lav energitetthet til litiumionbatteriet.Lavtemperaturytelsen er dårlig, selv om nano- og karbonbelegget ikke løser dette problemet.Da Dr. Don Hillebrand, direktør for Energy Storage System Center i Argonne National Laboratory, snakket om lavtemperaturytelsen til litiumjernfosfatbatterier, beskrev han det som forferdelig.Testresultatene deres på litiumjernfosfatbatteri viste at litiumjernfosfatbatteri ikke kunne kjøre elektriske kjøretøy ved lav temperatur (under 0 ℃).Selv om noen produsenter hevder at kapasitetsretensjonshastigheten til litiumjernfosfatbatterier er god ved lav temperatur, er den under betingelse av lav utladningsstrøm og lav utladningssperrespenning.I dette tilfellet kan ikke utstyret startes i det hele tatt.
3. Forberedelseskostnadene for materialer og produksjonskostnadene for batterier er høye, utbyttet av batterier er lavt, og konsistensen er dårlig.Selv om de elektrokjemiske egenskapene til materialene har blitt forbedret ved nanokrystallisering og karbonbelegg av litiumjernfosfat, har andre problemer også blitt forårsaket, slik som reduksjon av energitetthet, forbedring av syntesekostnader, dårlig elektrodebehandlingsytelse og tøffe miljøer. krav.Selv om de kjemiske elementene Li, Fe og P i litiumjernfosfat er svært rike og kostnadene er lave, er kostnadene for det tilberedte litiumjernfosfatproduktet ikke lave.Selv etter å ha fjernet de tidlige forsknings- og utviklingskostnadene, vil prosesskostnadene for dette materialet pluss de høyere kostnadene for å klargjøre batterier gjøre den endelige kostnaden for enhetsenergilagring høyere.
4. Dårlig produktkonsistens.For tiden kan ingen litiumjernfosfatmaterialfabrikk i Kina løse dette problemet.Fra perspektivet til materialfremstilling er syntesereaksjonen av litiumjernfosfat en kompleks heterogen reaksjon, inkludert fast fosfat, jernoksid og litiumsalt, karbontilsatt forløper og reduserende gassfase.I denne komplekse reaksjonsprosessen er det vanskelig å sikre konsistensen av reaksjonen.
5. Immaterielle rettigheter.For tiden eies grunnpatentet på litiumjernfosfat av University of Texas i USA, mens det karbonbelagte patentet søkes om av kanadiere.Disse to grunnleggende patentene kan ikke omgås.Dersom patentavgifter inkluderes i kostnaden, vil produktkostnaden økes ytterligere.
I tillegg, fra erfaring med FoU og produksjon av litium-ion-batterier, er Japan det første landet som kommersialiserer litium-ion-batterier, og har alltid okkupert det avanserte litium-ion-batterimarkedet.Selv om USA er ledende innen noen grunnforskning, er det så langt ingen stor produsent av litiumionbatterier.Derfor er det mer rimelig for Japan å velge modifisert litiummanganat som katodemateriale til et litiumionbatteri av krafttype.Selv i USA bruker halvparten av produsentene litiumjernfosfat og litiummanganat som katodematerialer av krafttype litiumionbatterier, og den føderale regjeringen støtter også forskning og utvikling av disse to systemene.I lys av de ovennevnte problemene, er litiumjernfosfat vanskelig å bli mye brukt som katodemateriale til kraftlitiumionbatterier i nye energikjøretøyer og andre felt.Hvis vi kan løse problemet med dårlig høytemperatursykling og lagringsytelse av litiummanganat, vil det ha et stort potensial i bruken av kraftlitiumionbatterier med fordelene med lav pris og høy ytelse.
Innleggstid: 19. oktober 2022