Ókostir litíum járnfosfat rafhlöðu
Hvort efni hefur möguleika á notkun og þróun, auk kosta þess, er lykilatriðið hvort efnið hafi grundvallargalla.
Sem stendur er litíum járnfosfat mikið valið sem bakskautsefni í kraftlitíumjónarafhlöðum í Kína.Markaðssérfræðingar frá stjórnvöldum, vísindarannsóknastofnunum, fyrirtækjum og jafnvel verðbréfafyrirtækjum eru bjartsýnir á þetta efni og líta á það sem þróunarstefnu kraftlitíumjónarafhlöðu.Samkvæmt greiningu á ástæðunum eru aðallega eftirfarandi tvö atriði: Í fyrsta lagi, vegna áhrifa rannsókna- og þróunarstefnunnar í Bandaríkjunum, notuðu Valence og A123 fyrirtæki í Bandaríkjunum fyrst litíumjárnfosfat sem bakskautsefni. af litíum jón rafhlöðum.Í öðru lagi hafa litíum manganat efni með góða háhita hjólreiðar og geymsluárangur sem hægt er að nota fyrir kraftlitíumjónarafhlöður ekki verið útbúin í Kína.Hins vegar hefur litíumjárnfosfat einnig grundvallargalla sem ekki er hægt að hunsa, sem má draga saman á eftirfarandi hátt:
1. Í sintunarferli litíumjárnfosfatframleiðslu er mögulegt að hægt sé að minnka járnoxíð í einfalt járn undir háhitalækkandi andrúmslofti.Járn, bannorðasta efnið í rafhlöðum, getur valdið örskammhlaupi í rafhlöðum.Þetta er aðalástæðan fyrir því að Japan hefur ekki notað þetta efni sem bakskautsefni í litíumjónarafhlöðum.
2. Litíum járnfosfat hefur nokkra frammistöðugalla, svo sem lágan þjöppunarþéttleika og þjöppunarþéttleika, sem leiðir til lítillar orkuþéttleika litíumjónarafhlöðunnar.Afköst lághita eru léleg, jafnvel þótt nanó- og kolefnishúðin leysi ekki þetta vandamál.Þegar Dr. Don Hillebrand, forstöðumaður orkugeymslukerfismiðstöðvar Argonne National Laboratory, talaði um lághitaframmistöðu litíumjárnfosfat rafhlöðunnar, lýsti hann því sem hræðilegu.Prófunarniðurstöður þeirra á litíum járnfosfat rafhlöðu sýndu að litíum járn fosfat rafhlaða gæti ekki keyrt rafknúin farartæki við lágan hita (undir 0 ℃).Þó að sumir framleiðendur haldi því fram að getu varðveisluhlutfall litíum járnfosfat rafhlöðu sé gott við lágt hitastig, þá er það undir því skilyrði að það sé lágt afhleðslustraum og lágt útskriftarspenna.Í þessu tilviki er alls ekki hægt að ræsa búnaðinn.
3. Undirbúningskostnaður efna og framleiðslukostnaður rafhlöðu er hár, ávöxtun rafhlöðu er lág og samkvæmni er léleg.Þrátt fyrir að rafefnafræðilegir eiginleikar efnanna hafi verið bættir með nanókristöllun og kolefnishúð litíumjárnfosfats, hafa önnur vandamál einnig komið upp, svo sem minnkun orkuþéttleika, bætt nýmyndunarkostnað, léleg rafskautsvinnsluafköst og erfið umhverfismál. kröfur.Þrátt fyrir að efnafræðilegir þættir Li, Fe og P í litíumjárnfosfati séu mjög ríkir og kostnaðurinn sé lítill, er kostnaðurinn við tilbúna litíumjárnfosfatafurð ekki lágur.Jafnvel eftir að hafa fjarlægt snemma rannsóknar- og þróunarkostnað mun vinnslukostnaður þessa efnis auk hærri kostnaðar við að undirbúa rafhlöður gera endanlegan kostnað við orkugeymslu eininga hærri.
4. Lélegt vörusamræmi.Sem stendur getur engin litíumjárnfosfatverksmiðja í Kína leyst þetta vandamál.Frá sjónarhóli efnisgerðar er nýmyndunarhvarf litíumjárnfosfats flókið ólíkt hvarf, þar með talið fast fosfat, járnoxíð og litíumsalt, kolefnisbætt forefni og afoxandi gasfasa.Í þessu flókna hvarfferli er erfitt að tryggja samkvæmni hvarfsins.
5. Hugverkamál.Sem stendur er grunneinkaleyfi litíumjárnfosfats í eigu háskólans í Texas í Bandaríkjunum, en Kanadamenn sækja um kolhúðað einkaleyfi.Ekki er hægt að sniðganga þessi tvö grunneinkaleyfi.Ef einkaleyfisþóknun er innifalin í kostnaði hækkar vörukostnaður enn frekar.
Að auki, af reynslu af rannsóknum og þróun og framleiðslu á litíumjónarafhlöðum, er Japan fyrsta landið til að markaðssetja litíumjónarafhlöður og hefur alltaf hertekið hágæða litíumjónarafhlöður.Þrátt fyrir að Bandaríkin séu leiðandi í grunnrannsóknum, þá er enginn stór framleiðandi litíumjónarafhlöðu til.Þess vegna er sanngjarnara fyrir Japan að velja breytt litíummanganat sem bakskautsefni af litíumjónarafhlöðu af gerðinni.Jafnvel í Bandaríkjunum notar helmingur framleiðenda litíumjárnfosfat og litíummanganat sem bakskautsefni af litíumjónarafhlöðum af aflgerð og alríkisstjórnin styður einnig rannsóknir og þróun þessara tveggja kerfa.Með hliðsjón af ofangreindum vandamálum er erfitt að nota litíum járnfosfat mikið sem bakskautsefni í kraftlitíumjónarafhlöðum í nýjum orkutækjum og öðrum sviðum.Ef við getum leyst vandamálið með lélegum háhitahjólreiðum og geymsluárangri litíummanganats mun það hafa mikla möguleika í beitingu kraftlitíumjónarafhlöðu með kostum sínum lágum kostnaði og háhraða frammistöðu.
Pósttími: 19-10-2022