Verwendung von Lithiumeisenphosphat zur Herstellung von Rohstoffen

Lithiumeisenphosphat-Elektrodenmaterialien werden hauptsächlich in verschiedenen Lithiumionenbatterien verwendet. Seit das NTT von Japan 1996 erstmals das Olivin-strukturierte Lithiumbatterie-Kathodenmaterial von AyMPO4 (A ist ein Alkalimetall, M ist eine Kombination aus CoFe: LiFeCoPO4) enthüllte, haben die Texas State University, John.B.Goodenough und die Forschungsgruppe ebenfalls berichteten 1997 über die reversible Verlagerung von LiFePO4 in Lithium.

Die Vereinigten Staaten und Japan veröffentlichten einstimmig die Olivinstruktur (LiMPO4), wodurch das Material sehr geschätzt wurde und umfangreiche Forschung und schnelle Entwicklung verursachte. Im Vergleich zum herkömmlichen Lithiumionen-Sekundärbatterie-Kathodenmaterial, den Spinellstrukturen LiMn2O4 und der Schichtstruktur LiCoO2 weist LiMPO4 eine breitere Rohstoffquelle, geringere Kosten und keine Umweltverschmutzung auf.

Die Anwendungsgebiete von Lithiumeisenphosphat umfassen hauptsächlich:

(1) Energiespeicher

Energiespeicher für Solarenergie- und Windkraftanlagen, USV für unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme und Solarbatterien für Energiespeicher (BYD produziert solche Batterien bereits);

(2) Elektrowerkzeuge

Es gibt leistungsstarke Elektrowerkzeuge (drahtlos), Bohrmaschinen und Unkrautvernichter usw.

(3) Leichte Elektrofahrzeuge

Elektrolokomotiven, Elektrofahrräder, Freizeitfahrzeuge, Golfwagen, elektrische Drücker, Reinigungsfahrzeuge, Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEV), das Ziel der letzten 2-3 Jahre;

(4) Kleine Ausrüstung

Medizinische Ausrüstung: Elektrorollstühle, Elektroroller), Spielzeug (ferngesteuerte Elektroflugzeuge, Autos, Boote);

(5) Andere Kleingeräte

Miner's Lampe, implantierbares medizinisches Gerät (Lithiumeisenphosphat ist ungiftig, Lithiumbatterie kann nur die Anforderungen von Eisen und Lithium erfüllen), ersetzt Bleisäure, Nickelwasserstoff, Nickelcadmium, Lithiumkobalt, Lithiummanganbatterie in Kleingeräten.

(6) Mobilstrom

Nach einer Langzeitstudie entwickelte und produzierte das deutsche neue Energieunternehmen Deboch erfolgreich Lithiumeisenphosphatbatterien mit zusammengesetzten Nanomaterialien in Massenproduktion, wodurch das Kapazitätsverhältnis erhöht und das Problem überwunden wurde, dass das Volumen der Lithiumeisenphosphateinheit zu groß ist und nicht geeignet für digitale Produkte. Mit einer einzelnen 32650-Batterie (32 mm Durchmesser, Länge 65 mm) übersteigt die Kapazität 6000 mAh. In zwei Abschnitten können Sie 12000 mAh erreichen. Die mobile Leistung beträgt bis zu 38,4 Wh, was ausreicht, um das iPhone 4S mit 5,3 Wh (1432 mAh) fast sechsmal aufzuladen, was für Benutzer von Fernreisen im Freien geeignet ist.

Hohe Energiedichte

Seine theoretische spezifische Kapazität beträgt 170 mAh / g, die tatsächliche spezifische Kapazität des Produkts kann 140 mAh / g (0,2 ° C, 25 ° C) überschreiten;

Sicherheit

Es ist derzeit das sicherste Lithium-Ionen-Batterie-Kathodenmaterial. Es enthält keine für den menschlichen Körper schädlichen Schwermetallelemente.

Langes Leben

Unter der Bedingung von 100% DOD kann es mehr als 2000 Mal geladen und entladen werden. (Ursache: Die Stabilität des Lithiumeisenphosphatgitters ist gut, das Einfügen und Extrahieren von Lithiumionen hat wenig Einfluss auf das Kristallgitter, so dass es eine gute Reversibilität aufweist. Es ist eine schlechte Ionenleitfähigkeit der Elektrode, die nicht zum Laden geeignet ist und Entladen eines großen Stroms und wird bei der Anwendung behindert. Lösung: Beschichten der Oberfläche der Elektrode mit einem leitenden Material und Dotieren zur Elektrodenmodifikation.

Die Lebensdauer der Lithiumeisenphosphatbatterie hängt eng mit ihrer Gebrauchstemperatur zusammen. Die Gebrauchstemperatur ist zu niedrig oder zu hoch, was große Nachteile beim Laden und Entladen sowie beim Gebrauch verursacht. Insbesondere in Elektrofahrzeugen in Nordchina wird die Lithiumeisenphosphatbatterie im Herbst und Winter nicht normal betrieben oder die Stromversorgung ist zu niedrig, und die Temperatur der Arbeitsumgebung muss angepasst werden, um die Leistung aufrechtzuerhalten. Gegenwärtig muss die Haushaltslösung für die Arbeitsumgebung mit konstanter Temperatur einer Lithiumeisenphosphatbatterie das Platzbeschränkungsproblem berücksichtigen. Die üblichere Lösung ist die Verwendung von Aerogelfilz als Isolationsschicht.

Ladeleistung

Die Lithiumbatterie aus Lithiumeisenphosphatkathodenmaterial kann mit einer großen Geschwindigkeit aufgeladen werden, und die Batterie kann in einer Stunde vollständig aufgeladen werden.

Spezifische physikalische Parameter:

Schüttdichte: 0,7 g / cm ³

Tap Dichte: 1,2 g / cm ³

Medianer Durchmesser: 2-6 um

Spezifische Oberfläche <30 m 2 / g

Abstrichparameter:

LiFePo4: C: PVDF = 90: 3: 7

Verdichtungsdichte der Polstücke: 2,1-2,4 g / cm³

Elektrochemische Leistung:

Gramm Kapazität> 155mAh / g Testbedingungen: Halbzelle, 0,2C, Spannung 4,0-2,0V

Anzahl der Zyklen: 2000 mal

Inländische und internationale Hersteller von Lithiumeisenphosphatmaterialien:

Inland: Yantai Zhuoneng, Tianjin Bei Te Rui, Tianjin Bamo, Tianjin Strand, Hangzhou Jinma Energie, Yunnan Huilong, Peking Universität, Hunan Ruixiang Eisentiger Energie, Taiwan Long Yuan, Taiwan Li Kai, Zhengzhou Langtai, Hangzhou Sainz, Jiangxi Jin Li Technologie , Shenzhen Beit Rui.

International: Kanadas Phostech, American Valence, American A123, japanischer Sony. Unter ihnen ist A123 die größte und hat starke Unterstützung von der US-Regierung erhalten und ist jetzt bankrott.

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