O que é bateria de fosfato de ferro-lítio?

A bateria de fosfato de ferro-lítio é uma bateria de íon de lítio com fosfato de ferro-lítio (LiFePO4) como material catódico e carbono como material catódico. A tensão nominal da bateria única é de 3,2 V e a tensão de corte de carga é de 3,6 V ~ 3,65 V.
Durante o processo de carregamento, alguns íons de lítio do fosfato de ferro-lítio escaparão e a massa eletrolítica será transferida para o cátodo e incorporada com material de carbono. Ao mesmo tempo, os elétrons são liberados do ânodo e chegam do circuito externo para manter o equilíbrio da reação química. No processo de descarga, os íons de lítio escapam pela força magnética, chegam pela massa eletrolítica, são liberados ao mesmo tempo, chegam no circuito externo e fornecem energia para o exterior.

Ferro lítioa bateria de fosfato tem as vantagens de alta tensão de trabalho, alta densidade de energia, longo ciclo de vida, boa segurança, baixa taxa de autodescarga e sem memória.
Na estrutura cristalina, os átomos de oxigênio estão organizados em seis caracteres. O tetraedro PO43 e o FeO6 formam o esqueleto espacial do cristal, Li e Fe ocupam a lacuna do octaedro, P ocupa a lacuna do tetraedro, onde o Fe ocupa a posição co-angular e o Li ocupa a posição covariante. O FeO6 está conectado entre si no plano BC do cristal, e a estrutura octaédrica do LiO6 na direção do eixo B está conectada entre si em uma estrutura em cadeia. Um tetraedro FeO6, dois LiO6 e um tetraedro PO43 coexistem.

A rede total de FeO6 é descontínua, portanto não pode formar condutividade. Por outro lado, o tetraedro PO43 restringe a mudança de volume da rede e afeta a ablação e difusão de Li, resultando em condutividade eletrônica extremamente baixa e eficiência de difusão de íons do material catódico.

Teoricamente, a bateria tem alta capacidade (cerca de 170mAh/g), e a plataforma de descarga é de 3,4V. Li vai e volta entre carregar e descarregar. Durante o carregamento, ocorre uma reação de oxidação e o Li escapa. A substância eletrolítica é incorporada no cátodo e o ferro é transformado de Fe2 em Fe3 e ocorre a reação de oxidação.

Quais são as características estruturais da bateria de fosfato de ferro-lítio?

O lado esquerdo da bateria de fosfato de ferro-lítio é feito de material de olivina, que é conectado à bateria por folha de alumínio. À direita está o cátodo da bateria composto de carbono (grafite), que é conectado por uma folha de cobre e o cátodo da bateria. No meio está a membrana do polímero separado. O lítio pode passar através da membrana, não da membrana. O interior da bateria é preenchido com substância eletrolítica e a bateria é selada com um invólucro de metal.

Qual é o princípio de carga e descarga da bateria?

A reação de descarga de carga da bateria de fosfato de ferro-lítio ocorre entre LiFePo4 e FePO4. Durante o carregamento, os íons separados do lítio formam FePO4 e, durante a descarga, os íons de lítio incorporam FePO4 para formar LiFePo4.

Quando a bateria é carregada, os íons de lítio se movem do cristal de fosfato de ferro-lítio para a superfície do cristal, entram na substância eletrolítica sob o efeito da força do campo elétrico, passam pelo diafragma e depois se movem para a superfície do cristal de grafite através do eletrólito, e então incorporado na rede de grafite. Por outro lado, o coletor de folha de cobre flui através do condutor para o coletor de folha de alumínio, através do terminal, coluna da bateria, circuito externo, ouvido para o cátodo da bateria e através do condutor para o cátodo de grafite. O equilíbrio de carga do cátodo. Depois que os íons de lítio são eliminados do fosfato de ferro-lítio, o fosfato de ferro-lítio é convertido em fosfato de ferro.