Die Struktur und Eigenschaften des Lithiumeisenphosphats

Lithiumeisenphosphat wird eingeführt

Lithium-Ionen-Batterien als eine Art Hochleistungs-Grün zweimal Das Batterievolumen, Hochspannung, hohe Energiedichte (einschließlich Energie- und Massenverhältnis), niedrige Selbstentladungsrate, Verwendung eines weiten Temperaturbereichs, lange Lebensdauer, Umweltschutz, kein Speicher Wirkung und können die Vorteile eines großen Stroms laden und entladen. Um die Leistung von Lithium-Ionen-Batterien zu verbessern, hängt es in hohem Maße davon ab, die Leistung von Elektrodenmaterialien, insbesondere des Anodenmaterials, zu verbessern. Das heutzutage am häufigsten untersuchte Kathodenmaterial LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, aber aufgrund der kobalttoxischen und begrenzten Ressourcen ist die Herstellung von Lithium-Nickel-Säure schwierig, die Zirkulationsleistung und die Hochtemperaturleistung von Mangansäure-Lithium-Faktoren schwierig, was deren Anwendung und Entwicklung einschränkt. Daher ist die Entwicklung des neuen Typs hochenergetisch billig für die Entwicklung der Anodenmaterialien für Lithiumionenbatterien sehr wichtig.

1997 berichtete Padhi mit Olivinstruktur wie Lithiumeisenphosphat (LiFePO4) kann reversibel eingebettetes Lithium sein, hat eine hohe spezifische Kapazität und eine gute Zyklusleistung, die elektrochemische Leistung ist stabil, der Preis ist gering, warten auf eine Eigenschaft, ist die erste Wahl eine neue Generation von grünen Anodenmaterialien, insbesondere als Lithium-Ionen-Batteriematerialien. Die Entdeckung des Lithiumeisenphosphats hat in den letzten Jahren die Aufmerksamkeit vieler Forscher im In- und Ausland auf elektrochemische akademische Kreise gelenkt. Zusammen mit der Lithiumbatterie nimmt die Untersuchung von LiFePO4 zunehmend zu.

Die Struktur des Lithiumeisenphosphats

Lithiumeisenphosphat (LiFePO4) hat eine Olivinstruktur, für eine leicht verdrillte enge Packung mit sechs Parteien ist die Raumgruppe eine Kristallstruktur vom Pmnb-Typ

LiFePO4 durch FeO6-Oktaeder und PO4-Tetraeder bilden einen Raumrahmen, P-Tetraederposition, während Fe und Li die oktaedrische Lücke, den Fe-Winkel der oktaedrischen Position, das Li-Oktaeder der Kantenposition ausfüllen. Gitter ein FeO6-Oktaeder mit zwei FeO6-Oktaedern und verbinde eine PO4-Tetraederkante, während das PO4-Tetraeder mit einem FeO6-Zwei-LiO6-Oktaeder-Oktaeder und einer Kante. Da fast sechs Parteien eng angeordnet sind, können die Sauerstoffatome der akkumulation von Lithiumionen nur zum Abheben in die zweidimensionale Ebene eingebettet werden und haben daher eine relativ hohe theoretische Dichte (3,6 g / cm3). Fe2 + / Fe3 + relativ metallische Lithiumspannung von 3,4 V, die Theorie der materialspezifischen Kapazität beträgt 170 ma · h / g. In der Materialform starke pOM-kovalente Bindung, starke Stabilität der Kristallstruktur von Materialien, was zu Materialien mit hoher thermischer Stabilität führt.

Wang über die elektrochemische Leistung von LiFePO4 machte eine detaillierte Analyse. Abbildung 2.2 ist die Zykluslast Voltammo Gramm LiFePO4, gebildet in C - V Abbildung zwei Peak, beim Anodenscan Li + tritt aus der LixFePO4-Struktur aus und Oxidationspeak bei 3,52 V Bildung; Beim Scannen in 4,0 ~ 3,0 Li +, eingebettet in die LixFePO4-Struktur, wird der entsprechende Reduktionspeak bei 3,32 V gebildet; CV-Kurven zeigen, dass der REDOX-Peak in der LiFePO4-Elektrode mit einer reversiblen Lithiumionenreaktion eingebettet ist.

Die Leistung von Lithiumeisenphosphat

1) hohe Energiedichte

Seine theoretische spezifische Kapazität beträgt 170 MAH / g, die tatsächliche spezifische Kapazität des Produkts kann mehr als 140 MAH / g (0,2 ° C, 25 ° C) betragen.

2) Sicherheit

Ist die Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterie-Kathodenmaterial; Enthalten keine schädlichen Schwermetalle.

3) lange Lebensdauer

Unter der Bedingung von 100% DOD kann mehr als 2000-mal geladen und entladen werden (Grund: Die Gitterstabilität von Lithiumeisenphosphat ist gut, die eingebetteten Lithiumionen und das Auftreten von Gitterschlägen sind nicht groß, daher weist es eine gute Reversibilität auf. Die Mängel sind Die Ionenleitfähigkeitselektrode ist schlecht, nicht für das Laden und Entladen mit großem Strom geeignet und steckt in Anwendungen fest. Lösung: Die auf der Oberfläche des leitenden Materials beschichteten Elektroden sind mit Elektrodenmodifikation dotiert.)

lithium-eisenphosphat-batterien Lebensdauer und Temperatur sind, die Verwendung einer zu niedrigen oder zu hohen Temperatur beim Lade- und Entladevorgang und beim Gebrauch verursacht sehr schlimme versteckte Probleme. Elektroautos werden vor allem in Nordchina eingesetzt, im Herbst und Winter ist die normale Stromversorgung der Lithiumeisenphosphatbatterien oder die Stromversorgung zu niedrig, die Temperatur der Arbeitsumgebung muss angepasst werden, um die Leistung aufrechtzuerhalten. Gegenwärtig sollte die Arbeitsumgebung, in der die Lithiumeisenphosphat-Batterietemperatur gelöst wird, als Platzbeschränkung betrachtet werden. Die übliche Lösung besteht darin, die Aerogeldecke als Wärmedämmschicht zu verwenden.

4) Ladeleistung

Lithium-Eisen-Phosphat-Kathodenmaterial der lithium-batterie, kann großes Ladeverhältnis verwenden, das schnellste wird in 1 Stunde sein, bis die Batterie voll ist.

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