Desventajas de la batería del fosfato del hierro del litio

May 28, 2019

Si un material tiene potencial para el desarrollo de aplicaciones, además de centrarse en sus ventajas, es más crítico si el material tiene defectos fundamentales.

El fosfato del hierro del litio es ampliamente utilizado como material positivo del electrodo para las baterías de ión de litio del poder en China. Los analistas de mercado tales como gobierno, instituciones de investigación científica, empresas e incluso compañías de seguridades son optimistas sobre este material como la dirección del desarrollo de las baterías de ión de litio del poder. El análisis de las razones, tiene principalmente los dos puntos siguientes: Primero, el impacto de la dirección de la investigación y desarrollo de los E.E.U.U., la valencia de Estados Unidos y la compañía A123 primero utilizaron el fosfato del hierro del litio como el material del cátodo para las baterías de ión de litio. En segundo lugar, no ha habido preparación de los materiales del manganato del litio con las buenas propiedades das alta temperatura del ciclo y del almacenamiento para el uso en el poder-tipo baterías de ión de litio. Sin embargo, el fosfato del hierro del litio también tiene defectos fundamentales que no puedan ser ignorados. Baja a los puntos siguientes:

 

1. Durante el proceso de la sinterización en la preparación del fosfato del hierro del litio, el óxido de hierro es probable ser reducido al hierro elemental bajo atmósfera de reducción da alta temperatura. El hierro elemental puede causar el circuito del micro-cortocircuito de la batería, que es la mayoría de la sustancia del tabú en la batería. Ésta es también la razón principal por la que Japón no ha utilizado este material como material positivo del electrodo para una batería de ión de litio.

 

2. Hay algunos defectos del funcionamiento en fosfato del hierro del litio, tal como densidad de golpecito baja y densidad de la compactación, dando por resultado la densidad de energía baja de baterías de ión de litio. El funcionamiento de la baja temperatura es pobre, incluso si nano-se clasifica y el carbono está cubierto, él no soluciona este problema. El Dr. Don Hillebrand, director del centro para los sistemas del almacenamiento de energía en el laboratorio nacional de Argonne, habló sobre el funcionamiento a baja temperatura de las baterías del fosfato del hierro del litio. Él utilizó terrible para describir sus resultados de la prueba de la batería del fosfato del hierro del litio que indicaban que la batería del fosfato del hierro del litio está en la baja temperatura. (Debajo de 0 °C) no es posible conducir un coche eléctrico. Aunque algunos fabricantes demanden que la batería del fosfato del hierro del litio tiene una buena tarifa de retención de la capacidad en las bajas temperaturas, está en el caso de una pequeña corriente derivada y de un voltaje de atajo bajo de la descarga. En esta situación, el dispositivo no puede comenzar simplemente a trabajar.

 

3. El coste de la preparación del material y el coste de fabricación de la batería son altos, la producción de la batería es baja, y la consistencia es pobre. La capa del nanocrystallization y del carbono de litio plancha el fosfato, mientras que mejora el funcionamiento electroquímico del material, también trae otros problemas tales como una disminución de la densidad de energía, un aumento en el coste de la síntesis, electrodo pobre que procesa funcionamiento, y ambientalmente exigiendo problemas. Aunque los elementos químicos Li, FE y P en fosfato del hierro del litio sean abundantes y el coste es bajo, el coste del producto preparado del fosfato del hierro del litio no es bajo, incluso si se quita el coste anterior de la investigación y desarrollo, el coste de proceso del material es más alto. El coste de preparar la batería hará el coste de la unidad final de energía almacenada más alto.

 

4. Consistencia de producto pobre. Actualmente, no hay fábrica material del litio del fosfato nacional del hierro que puede solucionar este problema. Desde el punto de vista de la preparación material, la reacción de la síntesis del fosfato del hierro del litio es una reacción heterogénea compleja, que tiene fosfato de la fase sólida, óxido de hierro y sal del litio, un precursor del carbono y una fase de gas de reducción. En este proceso complejo de la reacción, es difícil asegurar la consistencia de la reacción.

 

5. Problemas de propiedad intelectual. Actualmente, la patente básica para el fosfato del hierro del litio es poseída por la Universidad de Texas, y la patente cubierta carbono es aplicada por los canadienses. Estas dos patentes básicas no pueden ser evitadas. Si el coste de la patente se calcula, el coste del producto será aumentado más a fondo.

 

Además, de la experiencia de la investigación y desarrollo y de la producción de baterías de ión de litio, Japón es el primer país comercializado de baterías de ión de litio, y ha ocupado siempre el mercado de gama alta de la batería de ión de litio. Aunque los Estados Unidos sean principales en una cierta investigación básica, todavía no hay fabricante en grande de la batería de ión de litio. Por lo tanto, Japón ha elegido el manganato modificado del litio como el material positivo del electrodo para las baterías de ión de litio del poder. Incluso en los Estados Unidos, el fosfato del hierro del litio y el manganato del litio se utilizan como los materiales del cátodo para las baterías de ión de litio poder-basadas, y el gobierno federal también apoya el desarrollo de estos dos sistemas. Debido a los problemas antedichos del fosfato del hierro del litio, es difícil ser ampliamente utilizado como material positivo del electrodo para una batería de ión de litio del poder en campos tales como nuevos vehículos de la energía. Si puede solucionar el problema del ciclo de alta temperatura y el funcionamiento pobre del almacenamiento del manganato del litio, con sus ventajas del funcionamiento del bajo costo y de la alta tasa, tendrá gran potencial en el uso de las baterías de ión de litio del poder.