Ličio geležies fosfato akumuliatoriaus trūkumai
Nesvarbu, ar medžiagą galima pritaikyti ir tobulinti, be jos pranašumų, svarbiausia yra tai, ar medžiaga turi esminių defektų.
Šiuo metu Kinijoje ličio jonų fosfatas yra plačiai pasirinktas kaip katodinė medžiaga ličio jonų akumuliatoriams.Rinkos analitikai iš vyriausybių, mokslinių tyrimų institucijų, įmonių ir net vertybinių popierių kompanijų optimistiškai vertina šią medžiagą ir laiko ją galingų ličio jonų baterijų plėtros kryptimi.Remiantis priežasčių analize, daugiausia yra šie du punktai: Pirma, dėl mokslinių tyrimų ir plėtros krypties Jungtinėse Amerikos Valstijose Valence ir A123 įmonės JAV pirmą kartą panaudojo ličio geležies fosfatą kaip katodo medžiagą. ličio jonų baterijų.Antra, Kinijoje nebuvo paruoštos ličio manganato medžiagos, pasižyminčios geromis aukštos temperatūros ciklo ir saugojimo savybėmis, kurios gali būti naudojamos ličio jonų baterijoms.Tačiau ličio geležies fosfatas taip pat turi esminių defektų, kurių negalima ignoruoti, kuriuos galima apibendrinti taip:
1. Ličio geležies fosfato paruošimo sukepinimo procese gali būti, kad geležies oksidas gali būti redukuojamas į paprastą geležį aukštoje temperatūroje redukuojančioje atmosferoje.Geležis, pati tabu medžiaga akumuliatoriuose, gali sukelti baterijų mikro trumpąjį jungimą.Tai yra pagrindinė priežastis, kodėl Japonija nenaudojo šios medžiagos kaip galios tipo ličio jonų baterijų katodo medžiagos.
2. Ličio geležies fosfatas turi tam tikrų veikimo defektų, tokių kaip mažas suspaudimo ir tankinimo tankis, todėl ličio jonų akumuliatoriaus energijos tankis yra mažas.Žemos temperatūros veikimas yra prastas, net jei nano ir anglies danga šios problemos neišsprendžia.Kai Dr. Don Hillebrand, Argonne nacionalinės laboratorijos Energijos saugojimo sistemos centro direktorius, kalbėjo apie ličio geležies fosfato akumuliatoriaus veikimą žemoje temperatūroje, jis apibūdino tai kaip siaubingą.Jų bandymų su ličio geležies fosfato baterija rezultatai parodė, kad ličio geležies fosfato akumuliatorius negali vairuoti elektromobilių žemoje temperatūroje (žemesnėje nei 0 ℃).Nors kai kurie gamintojai teigia, kad ličio geležies fosfato akumuliatoriaus talpos išlaikymo greitis yra geras esant žemai temperatūrai, tai yra esant žemai iškrovimo srovei ir žemai iškrovimo ribinei įtampai.Tokiu atveju įrangos iš viso negalima paleisti.
3. Medžiagų paruošimo ir baterijų gamybos sąnaudos yra didelės, baterijų išeiga maža, o konsistencija prasta.Nors medžiagų elektrocheminės savybės buvo pagerintos dėl ličio geležies fosfato nanokristalizavimo ir dengimo anglimi, kilo ir kitų problemų, tokių kaip energijos tankio sumažėjimas, sintezės sąnaudų pagerėjimas, prastos elektrodų apdorojimo savybės ir atšiauri aplinka. reikalavimus.Nors ličio geležies fosfato cheminių elementų Li, Fe ir P yra labai daug, o savikaina nedidelė, paruošto ličio geležies fosfato produkto kaina nėra maža.Net pašalinus ankstyvas tyrimų ir plėtros išlaidas, šios medžiagos proceso sąnaudos ir didesnės baterijų paruošimo išlaidos padidins galutinę energijos kaupimo vieneto kainą.
4. Prasta produkto konsistencija.Šiuo metu jokia ličio geležies fosfato medžiagų gamykla Kinijoje negali išspręsti šios problemos.Medžiagos paruošimo požiūriu ličio geležies fosfato sintezės reakcija yra sudėtinga nevienalytė reakcija, apimanti kietąjį fosfatą, geležies oksidą ir ličio druską, anglies pirmtaką ir redukuojančių dujų fazę.Šiame sudėtingame reakcijos procese sunku užtikrinti reakcijos nuoseklumą.
5. Intelektinės nuosavybės klausimai.Šiuo metu pagrindinis ličio geležies fosfato patentas priklauso Teksaso universitetui Jungtinėse Amerikos Valstijose, o anglies danga padengto patento prašo kanadiečiai.Šių dviejų pagrindinių patentų negalima apeiti.Jei patento honorarai bus įtraukti į kainą, produkto kaina dar padidės.
Be to, remiantis mokslinių tyrimų ir plėtros bei ličio jonų baterijų gamybos patirtimi, Japonija yra pirmoji šalis, parduodanti ličio jonų baterijas ir visada užėmė aukščiausios klasės ličio jonų baterijų rinką.Nors JAV pirmauja atliekant kai kuriuos pagrindinius tyrimus, kol kas nėra didelio ličio jonų baterijų gamintojo.Todėl Japonijai protingiau pasirinkti modifikuotą ličio manganatą kaip galios tipo ličio jonų akumuliatoriaus katodinę medžiagą.Netgi Jungtinėse Valstijose pusė gamintojų naudoja ličio geležies fosfatą ir ličio manganatą kaip galios tipo ličio jonų baterijų katodines medžiagas, o federalinė vyriausybė taip pat remia šių dviejų sistemų tyrimus ir plėtrą.Atsižvelgiant į pirmiau minėtas problemas, ličio geležies fosfatą sunku plačiai naudoti kaip katodinę medžiagą ličio jonų akumuliatoriams naujose energijos transporto priemonėse ir kitose srityse.Jei pavyks išspręsti prasto ličio manganato važiavimo aukštoje temperatūroje ir laikymo našumo problemą, jis turės didelį potencialą naudoti ličio jonų akumuliatorius, turinčius mažos kainos ir didelio našumo pranašumus.
Paskelbimo laikas: 2022-10-19