Који је принцип пуњења и пражњења литијум гвожђе фосфатне батерије?

Литијум гвожђе фосфатна батерија је литијум-јонска батерија са литијум гвожђе фосфатом (ЛиФеПО4) као материјалом негативне електроде и угљеником као материјалом негативне електроде. Називни напон једне батерије је 3,2 В, а напон прекида пуњења је 3,6 В ~ 3,65 В

Током процеса пуњења литијум-гвожђе-фосфатне батерије, неки литијум-јони литијум-гвожђе-фосфата излазе и улазе у катоду кроз електролит да би уградили катодни угљенични материјал. У исто време, електрони се ослобађају са аноде да би стигли до катоде из спољашњег контролног кола како би се одржала равнотежа хемијске реакције. У процесу пражњења, литијум јони излазе кроз магнетну силу и доспевају до аноде преко електролита, док електрони ослобођени са катоде доспевају до аноде кроз спољна кола да обезбеде енергију споља.

Развој литијум гвожђе фосфатне батерије има предности високог напона, велике густине енергије, дугог циклуса, добрих безбедносних техничких перформанси, ниске стопе самопражњења, без меморије и тако даље.

У кристалној структури лифепо4, атоми кисеоника су блиско распоређени у шест слова. ПО43 тетраедар и ФеО6 октаедар формирају просторну структуру скелета кристала. Ли и Фе заузимају празнине ових октаедра, П заузимају тетраедар кроз процеп, где Фе заузима заједничку угаону позицију са октаедром, а Ли заузима коваријантну позицију сваког октаедра. Октаедри Фео6 су повезани на бц равни кристала, а октаедри лио6 на оси б повезани су ланчаном структуром. Један ФеО6 октаедар, два ЛиО6 октаедра и један ПО43 тетраедар. Укупна октаедарска мрежа ФеО6 је дисконтинуирана, тако да не може да формира електронску проводљивост. Са друге стране, запремина ПО43 тетраедра ограничене решетке се стално мења, што утиче на аблацију Ли и електронску дифузију, што доводи до изузетно ниског нивоа електронске проводљивости и ефикасности коришћења јонске дифузије ЛиФеПО4 катодних материјала.

Литијум-гвожђе-фосфатна батерија има висок теоретски капацитет (око 170мАх/г) и платформу за пражњење од 3,4В. Ли тече напред-назад између аноде и аноде, пунећи се и празни. Током пуњења долази до реакције технологије оксидације и Ли излази из аноде. Анализом електролита уграђеног у катоду, гвожђе прелази из Фе2 у Фе3 и долази до реакције система хемијске оксидације.

Реакција пражњења литијум гвожђе фосфатне батерије одвија се између лифепо_4 и фепо_4. Током процеса управљања пуњењем, ЛиФеПО4 може да формира ФеПО4 одвајањем од традиционалних литијум јона, а током процеса развоја пражњења, ЛиФеПО4 се може формирати повећањем литијум јона уграђивањем ФеПО4.

Када се батерија напуни, литијум јони се крећу од кристала литијум гвожђе фосфата до површине кристала, улазе у електролит под дејством силе електричног поља, пролазе кроз филм, а затим се крећу на површину кристала графита кроз електролит, а затим уграђен у кристалну решетку графита.

С друге стране, електронске информације теку кроз проводник до колектора алуминијумске фолије на аноди кроз ушицу, анодни пол који користи батерија, екстерно контролно коло, катоду, катодну ушицу и колектор бакарне фолије на катоде батерије, и кроз проводник тече до кинеске графитне катоде. Баланс наелектрисања катоде. Када се литијум јон дефазира из литијум гвожђе фосфата, литијум гвожђе фосфат се претвара у гвожђе фосфат. Када се батерија испразни, литијум јони се уклањају са црног спојног кристала и улазе у електролит за учење. Затим се могу пренети на површину кристала литијум гвожђе фосфата кроз мембрану, а затим уградити у решетку литијум гвожђе фосфата анализом раствора електролита.

Истовремено, електрони пролазе кроз проводник до колектора катодне бакарне фолије, до катоде батерије, спољашњег кола, аноде, аноде до аноде батерије колектора алуминијумске фолије, а затим до аноде литијум гвожђе фосфата кроз проводник. Два поларна наелектрисања су уравнотежена. Литијум јони се могу убацити у кристал гвожђе фосфата, а гвожђе фосфат се претвара у литијум гвожђе фосфат.