Inazungumza kuhusu vijenzi vya msingi vya pakiti ya Betri-seli ya betri (4)

Hasara za betri ya lithiamu ya phosphate ya chuma

Ikiwa nyenzo ina uwezo wa kutumika na maendeleo, pamoja na faida zake, muhimu ni kama nyenzo ina kasoro za kimsingi.

Kwa sasa, phosphate ya chuma ya lithiamu inachaguliwa sana kama nyenzo ya cathode ya betri za lithiamu-ioni za nguvu nchini China.Wachambuzi wa soko kutoka kwa serikali, taasisi za utafiti wa kisayansi, biashara na hata kampuni za dhamana wana matumaini kuhusu nyenzo hii na wanaiona kama mwelekeo wa ukuzaji wa betri za lithiamu-ioni za nguvu.Kulingana na uchanganuzi wa sababu, kuna mambo mawili yafuatayo: Kwanza, kwa sababu ya ushawishi wa mwelekeo wa utafiti na maendeleo nchini Merika, kampuni za Valence na A123 huko Merika zilitumia kwanza phosphate ya chuma ya lithiamu kama nyenzo ya cathode. ya betri za lithiamu ion.Pili, nyenzo za lithiamu manganeti zenye uwezo mzuri wa kuendeshea baisikeli kwenye joto la juu na uwezo wa kuhifadhi ambazo zinaweza kutumika kwa betri za lithiamu-ioni za nguvu hazijatayarishwa nchini China.Walakini, phosphate ya chuma ya lithiamu pia ina kasoro za kimsingi ambazo haziwezi kupuuzwa, ambazo zinaweza kufupishwa kama ifuatavyo.

1. Katika mchakato wa sintering wa maandalizi ya phosphate ya chuma ya lithiamu, inawezekana kwamba oksidi ya chuma inaweza kupunguzwa kwa chuma rahisi chini ya hali ya juu ya kupunguza joto.Iron, dutu ya mwiko zaidi katika betri, inaweza kusababisha mzunguko mdogo wa betri.Hii ndio sababu kuu kwa nini Japan haijatumia nyenzo hii kama nyenzo ya cathode ya betri za ioni za lithiamu.

2. Fosfati ya chuma ya lithiamu ina kasoro fulani za utendakazi, kama vile msongamano mdogo wa kukanyaga na msongamano wa kubana, unaosababisha msongamano mdogo wa nishati ya betri ya ioni ya lithiamu.Utendaji wa joto la chini ni duni, hata ikiwa nano yake - na mipako ya kaboni haina kutatua tatizo hili.Wakati Dk. Don Hillebrand, mkurugenzi wa Kituo cha Mfumo wa Uhifadhi wa Nishati cha Maabara ya Kitaifa ya Argonne, alipozungumza juu ya utendaji wa joto la chini la betri ya phosphate ya chuma ya lithiamu, alielezea kuwa mbaya.Matokeo ya mtihani wao kwenye betri ya phosphate ya chuma ya lithiamu yalionyesha kuwa betri ya phosphate ya chuma ya lithiamu haikuweza kuendesha magari ya umeme kwa joto la chini (chini ya 0 ℃).Ingawa wazalishaji wengine wanadai kuwa kiwango cha uhifadhi wa uwezo wa betri ya phosphate ya chuma cha lithiamu ni nzuri kwa joto la chini, iko chini ya hali ya kutokwa kwa sasa na voltage ya chini ya kutokwa.Katika kesi hii, vifaa haviwezi kuanza kabisa.

3. Gharama ya maandalizi ya vifaa na gharama ya utengenezaji wa betri ni ya juu, mavuno ya betri ni ya chini, na uthabiti ni duni.Ingawa sifa za kielektroniki za nyenzo zimeboreshwa na uwekaji wa nanocrystallization na kaboni ya phosphate ya chuma ya lithiamu, shida zingine pia zimeletwa, kama vile kupunguzwa kwa msongamano wa nishati, uboreshaji wa gharama ya awali, utendaji duni wa usindikaji wa elektroni na mazingira magumu. mahitaji.Ingawa vipengele vya kemikali Li, Fe na P katika phosphate ya chuma ya lithiamu ni tajiri sana na gharama ni ya chini, gharama ya bidhaa ya phosphate ya chuma ya lithiamu iliyoandaliwa sio chini.Hata baada ya kuondoa gharama za utafiti na maendeleo ya mapema, gharama ya mchakato wa nyenzo hii pamoja na gharama ya juu ya kuandaa betri itafanya gharama ya mwisho ya uhifadhi wa nishati ya kitengo kuwa ya juu.

4. Uthabiti mbaya wa bidhaa.Kwa sasa, hakuna kiwanda cha vifaa vya phosphate ya chuma cha lithiamu nchini China kinaweza kutatua tatizo hili.Kwa mtazamo wa utayarishaji wa nyenzo, mmenyuko wa awali wa phosphate ya chuma ya lithiamu ni mmenyuko tata wa kutofautiana, ikiwa ni pamoja na fosfati imara, oksidi ya chuma na chumvi ya lithiamu, kitangulizi cha kaboni na awamu ya kupunguza gesi.Katika mchakato huu mgumu wa mmenyuko, ni ngumu kuhakikisha uthabiti wa majibu.

5. Masuala ya haki miliki.Kwa sasa, hataza ya msingi ya fosfati ya chuma ya lithiamu inamilikiwa na Chuo Kikuu cha Texas nchini Marekani, wakati hataza iliyopakwa kaboni inatumiwa na Wakanada.Hati miliki hizi mbili za kimsingi haziwezi kupitwa.Ikiwa mirahaba ya hataza itajumuishwa katika gharama, gharama ya bidhaa itaongezwa zaidi.

知识产权

Aidha, kutokana na uzoefu wa R&D na utengenezaji wa betri za lithiamu-ioni, Japan ni nchi ya kwanza kufanya biashara ya betri za lithiamu-ioni, na daima imekuwa ikichukua soko la juu la mwisho la betri za lithiamu-ion.Ingawa Merika inaongoza katika utafiti wa kimsingi, hadi sasa hakuna mtengenezaji mkubwa wa betri ya lithiamu ion.Kwa hivyo, ni busara zaidi kwa Japani kuchagua lithiamu manganeti iliyorekebishwa kama nyenzo ya cathode ya betri ya ioni ya lithiamu ya aina ya nguvu.Hata nchini Marekani, nusu ya watengenezaji hutumia fosfati ya chuma ya lithiamu na manganeti ya lithiamu kama nyenzo za cathode za betri za ioni za lithiamu, na serikali ya shirikisho pia inaunga mkono utafiti na maendeleo ya mifumo hii miwili.Kwa kuzingatia shida zilizo hapo juu, phosphate ya chuma ya lithiamu ni ngumu sana kutumika kama nyenzo ya cathode ya betri za lithiamu-ioni katika magari mapya ya nishati na nyanja zingine.Iwapo tunaweza kutatua tatizo la uendeshaji duni wa baisikeli wa kiwango cha juu na uhifadhi wa lithiamu manganeti, itakuwa na uwezo mkubwa katika utumiaji wa betri za lithiamu-ioni zenye nguvu na faida zake za gharama ya chini na utendakazi wa kiwango cha juu.

 


Muda wa kutuma: Oct-19-2022