Lithium Iron Phosphate VS Ternary: Te Whakataurite i nga Rawa me nga Pikohiko

Ra Whakaputa: - Rā Whakahōu Whakamutunga:
Lithium Iron Phosphate VS Ternary: Te Whakataurite i nga Rawa me nga Pikohiko - Kamupene SHIELDEN Solar: Ka whakaputa i nga Hurihuri / Pikoi / Rokiroki Pungao / Pūnaha Solar
pūhiko

I nga tau tata nei, lithium rino phosphate kare ano hoki i mutu te tautohetohe huarahi hangarau tuatoru, ka whakakotahi tenei pepa i nga ahuatanga o nga rawa anode e rua me nga pākahiko, o raatau tono ki nga waahi rereke o te tātari whakatairite.

1. Raihana rino phosphate phosphate me nga pākahiko

Ko te hanganga olivine mokowā mokowā e toru-ahu o LiFePO4 ka hanga he hongere kawe Li + kotahi-ahu, e aukati ana i te tohatoha o Li +; i te wa ano, ko te FeO6 octahedral e hono ana ki te tihi noa, ka iti ake te hikohiko hiko me te polarization i roto i te keehi o te rerenga maha. Hei whakaoti i nga rauemi LiFePO4 iti iho te tohatoha katote lithium me te kawe hiko, ko te hangarau o naianei kei te pai ake ma te nanosizing, te paninga waro, te doping, me etahi atu. Ko te whakawhiti i waenga i a raatau ano, he iti te rahi o te tere o te huringa, na te mea he tino pumau te rauemi, na reira ko te haumaru me te pumau o nga rauemi lithium rino phosphate me nga pākahiko kaore e taea te whakapae.

Whakatauira hoahoanga o te rauemi lithium rino phosphate

Whakaatu 1: Te hanganga o te rauemi lithium rino phosphate

Ko te pākahiko Lithium iron phosphate nga ahuatanga e whai ake nei:

(1) He pai te mahi eke paihikara nga pākahiko Lithium iron phosphate, ka taea te roa o te 3000 ki te 4000 wa te roa o te huringa o te pākahiko i runga i te kaha, tae atu ki te tekau mano nga wa;

(2) lithium rino phosphate pākahiko he pai te mahi haumaru, ahakoa i te teitei o te pāmahana ka taea tonu te pupuri i te hanganga pai ake, te hanga lithium rino phosphate pākahiko haumaru, me te pono, a ahakoa i roto i te kino deformation pākahiko e kore e puta paowa, ahi me etahi atu aituā haumaru. .

I tetahi atu taha, he nui ake nga rauemi mata o te lithium iron phosphate, he nui te whakaiti i te whakamahinga o nga rauemi me nga utu o te pākahiko, na te mea he rino me te ūkuikui o te atawhai o te taiao, nga taonga lithium rino phosphate me nga pākahiko i runga i te taiao kaore he parahanga. Heoi, ko nga ahuatanga hanganga o te rauemi LiFePO4 e whakatau ana he iti te kawe i te katote me te hikohiko o te rauemi, a, i te mea ka heke te pāmahana, ka tere te piki haere o te impedance whakawhiti irahiko me te utu hekenga, na te kino o te mahi o tana pākahiko i nga wera iti.

2. Nga rawa me nga pākahiko

Ko nga rauemi Li(NixCoyMn1-xy )O2 kua aro nui ki nga kairangahau mai i te wa tuatahi i panuitia ai. Hei whakaiti i te pehanga utu i kawea mai e te pikinga o te utu o Co, kua mahia nga rangahau a-whare me nga iwi ke i runga i nga taonga iti-Co, ara-kore-kore-kore ranei, a tera pea ka noho hei rauemi cathode auraki a muri ake nei.

Ko nga hanganga o nga rawa tuatoru kaore he ranu Li/Ni (a) me te whakaranu Li/Ni (b)

He rite nga hanganga o Li(NixCoyMn1-xy )O2 me LiCoO2. Me whai tauira te momo NCM111, kei te noho a Li+ ki te tuunga 3a i roto i te hanganga, ka tohatoha matapōkeretia a Ni, Mn, me Co ki te tuunga 3b, ka noho te hāora reeti ki te turanga 6c. Ko te hanganga o te paparanga whakarewa whakawhiti ko Ni, Mn, Co, ka karapotia e te ono o nga oxygens lattice hei hanga i te hanganga octahedral MO6 (M = Ni, Co, Mn ranei), i te wa e mau ana nga katote lithium i waenga i nga paparanga MO6. I te wa o te utu me te tuku, ka whakakorehia nga katote lithium i roto i te hanganga interlayer MO6, a ko nga takirua hiko e uru ana ki te tauhohenga hiko ko Ni2 + / Ni3 +, Ni3 + / Ni4 +, me te Co3 + / Co4 +, i te mea ko te Mn huānga he hikohiko. karekau me te kore e uru ki te kaha hiko.

E ai ki te rahinga o te ihirangi Ni, ka taea te whakarōpūtia nga rawa me nga pākahiko ki nga momo tikanga me nga momo Ni teitei. Na te pikinga o te ihirangi Ni, ka piki ake te lithium de-embeddable, me te kaha o te rauemi me te kaha o te hiko o te pākahiko, no reira ko nga momo rawa-Ni teitei me nga pākahiko te waahi o te rangahau o naianei me te ki tonu i nga wero.

Tuatahi, na te Ni2 + radius me te Li + radius e tino tata ana ki a raatau ano, me te pikinga o te ihirangi Ni, nga rauemi nickel ternary teitei i roto i te waahi o te whakamaarama teitei o te Li / Ni ka tino piki ake te tupono o te whakaranu, a ki roto i te paparanga MO6. o te lithium de-embedding he uaua ake ki te aukati i te kaha kawe waka Li +, na te hekenga o te kaha motuhake me te mahi paihikara ka heke, ka uaua ki te huri.

Tuarua, me te piki haere o te ihirangi Ni, ka piki ake ano te wahanga o te Ni3+ i roto i te rauemi, a ko te Ni3+ he tino pahekeheke, he tino ngawari ki te tauhohe me te makuku me te CO2 i te rangi ki te whakaputa i te kawakore o te mata, e arahi ana ki te ngaro te kaha me te mahi paihikara o nga rawa matua. I tua atu, ka nui rawa te kawakore o te mata ka nui te hanga o te hau o te pākahiko, ka pa ki te mahi huringa me te mahi haumaru.

Tuatoru, ko te huānga Ni-valent teitei hoki he mahi catalytic teitei me te taonga oxidizing, e arai ana ki te pirau o te electrolyte me te whakaputa hau i roto i te pākahiko. Hei whakatau i nga raru o runga ake nei, ko te whakaritenga o mua, ko te whakawhaiaro i te tukanga whakawhaiaro, te doping katote, te whakarereketanga o te paninga mata, te tukatuka maku me te whakahaere i te taiao whakangao kua waiho hei whiriwhiri noa mo nga kaihanga rauemi ternary.

Mo nga papahiko tuuturu, ko o raatau ahuatanga mahi ko te kaha ake o nga rauemi papatipu motuhake, te papatipu me te kaha o te kaha motuhake, te pai ake o te mahi whakarea me te iti o te pāmahana, engari na te pumau o te hanganga, te koretake o nga rauemi nickel me te cobalt, me era atu. he pai ake te mahi paihikara, te mahi haumaru whanui, me te utu nui ake.

3. Te tātari whakatairite o nga rawa e rua me nga pākahiko

3.1 Kiato o te hiko

Ka whakatauritea ki nga rauemi lithium rino phosphate, he teitei ake te kaha o te tukunga o nga rauemi ternary, he teitei ake hoki te ngaohiko toharite, no reira he nui ake te kaha o nga pākahiko ternary i tera o te lithium rino phosphate. I tua atu, na te iti o te kiato pono o nga rauemi lithium rino phosphate, he iti ake nga matūriki me te paninga waro, ko te kiato o te poupou kua tata ki te 2.3 ki te 2.4 g/cm3, i te mea ka taea te 3.3 ki te 3.5 ki te 3 ki te XNUMX. XNUMX g/cmXNUMX, no reira he nui ake te kaha o te kaha motuhake o nga rawa me nga pākahiko i tera o te lithium rino phosphate.

3.2 Te Haumaru

Mai i te tirohanga haumaru, ko te hanganga matua o te rauemi lithium rino phosphate PO4, ko tona kaha here he nui ake i te rauemi ternary MO6 octahedral MO te kaha here, ko te ahua katoa o te lithium rino phosphate te wera o te wera o te 700 ℃ ranei, i te mea e rite ana ki te 200 ~ 300 ℃ te pāmahana whakangao waiariki o te rauemi ternary, na te mea he pai ake te haumaru o te rauemi lithium rino phosphate. Ko te whakataurite mai i te tirohanga o te pākahiko, ka taea e te pākahiko lithium rino phosphate te paahi i nga whakamatautau haumaru katoa, i te mea kaore e taea te ngawari te paahitanga o te pākahiko me te overcharging me etahi atu whakamatautau, me whakapai ake mai i nga waahanga hanganga me te mutunga o te hoahoa pākahiko.

3.3 Mahi hiko

Ko te kaha whakahohe o te Li+ o te rauemi LiFePO4 ko te 0.3~0.5 eV anake, ka puta mai tona taunga whakarea Li+ i te raupapa o te 10-15~10-12 cm2/s. Kei te raupapa o te 0.5 eV te whakarea diffusion Li+. Ko te iti rawa o te hikohiko hiko me te whakarea whakawehenga Li+ ka hua te ngoikore o te mahi mana LFP. I te rereke, ko te Li + diffusion coefficient o te rauemi ternary e pa ana ki te 10-12 ki te 10-10 cm2/s me te hikohiko hiko, no reira he pai ake te mana o te pākahiko ternary.

3.4 Te whakamahinga o te pāmahana

I awehia e te iti o te hikohiko hiko me te kawe katote o nga rauemi lithium rino phosphate, ka hua te ngoikore o te mahi pāmahana iti o nga pākahiko lithium rino phosphate. Lithium rino phosphate pākahiko -20 ℃ tuku whakaritea ki te pāmahana rūma, te auau pupuri kaha ko te 60% anake, i te taua pūnaha o te pākahiko ternary taea tae neke atu i te 70%.

3.5 Utu me nga ahuatanga taiao

Kei roto i nga taonga Ternary te Ni, Co me etahi atu konganuku iti, he nui ake te utu i te lithium rino phosphate. Na te whakapai ake o nga rauemi me te taumata hangarau pākahiko, kua tino heke te utu o nga papahiko rino phosphate ternary me te lithium, me te utu o te maakete o naianei mo nga pākahiko ternary he teitei ake i nga pākahiko lithium iron phosphate. I te wa ano, whakaritea ki te taiao Fe, huānga P, rauemi ternary me pākahiko i roto i te Ni, Co huānga o nui parahanga taiao. Ka honoa ki nga mea o runga ake nei, ko te whakahaere i te taiao me te tukurua para o nga rawa me nga pākahiko he mea tere.

MATAUPU pā