Diskusija: Zašto ne litij-željezo-fosfat?

Jesu li Teslini električni automobili sigurni za korištenje? Zašto ne koristiti litij-željezo-fosfatne baterije? Sljedeći odgovori dolaze od praktičara litij baterija.

Kao inženjer koji radi u istraživačkom institutu, napokon sam imao priliku reći nekoliko riječi o svom području.

Prije svega, kako bismo ispravili ovaj koncept, litijska baterija je skraćenica od onoga što obično nazivamo litij baterijom. Ono što nazivate feroelektricom zapravo je vrsta litijeve baterije. Koristi litij-željezo-fosfat kao podatke pozitivne elektrode. To je vrsta litij baterije.

Počnimo s jednostavnom verzijom površinske apstrakcije:

Tesla koristi Panasonic, s NCA kao pozitivnom elektrodom, i planira potpuni sustav upravljanja baterijom kako bi osigurao i poboljšao učinkovitost i sigurnost rada baterije. Što se tiče je li sigurno sigurno, na to se ne može odgovoriti. Ako želite govoriti o spontanom izgaranju, također želim reći da će se i benzinski automobili ljeti spontano zapaliti.

Što se tiče čisto električnih vozila, što nas najviše brine? Ovo nije daleko od tjeskobe, jer je gustoća energije koju baterije mogu pohraniti vrlo niska. Danas je energetska gustoća akumulatora za automobile obično 100 do 150 Wh/kg, a gustoća energije benzina oko 10,000. wh /kg. Dakle, čak i ako nosite hrpu baterija kao kornjača, ne možete se nositi s tim. Nasmijmo se kako električni automobili ostaju bez snage tijekom svakodnevnog procesa punjenja.

Najveća slabost trenutne tehnologije baterija je njena niska gustoća energije, koja znatno zaostaje za Mooreovim zakonom. Ne govorite o praznom litiju, čak i ako im gustoća energije nije dovoljno visoka, daleko su od koristi…

Glavni razlog za nekorištenje litij-željezo-fosfatnih baterija, htio bih reći, je mali kapacitet i niska energija (litij-željezo-fosfat je nešto manji od 3, niži napon, 3.4V, dakle niža energija). U praktičnim primjenama, automobilski akumulatori se kombiniraju u seriji i paralelno, a za povećanje napona potrebna je serijska metoda povezivanja. U ovom trenutku, konzistentnost napona ćelije i kapaciteta između različitih baterija postaje vrlo važna, te nije razborito reći da je kapacitet nizak.

Kako bismo usporedili nekoliko pozitivnih točaka podataka, moramo uvesti ovaj grafikon, odnosno pet važnih funkcionalnih kriterija:

Snaga, život, cijena, sigurnost i energija.

Usporedni podaci su NMC/NCA trostruki podaci/NCA, LCO litij kobaltat, LFP litij željezni fosfat i LMO litijev manganat. NCA i NCM su bliski srodnici, pa su ovdje grupirani.

Sa slike možemo vidjeti:

Statistika saveza

Energija je najmanja (nažalost, mali kapacitet je problem, nizak napon je problem od 3.4V, kao npr. 4.7V litij NMC spinel). Prostor je ograničen, stoga ne stavljajte krivulje punjenja i pražnjenja ovdje.

Snaga uopće nije mala (pilotni test litij željeznog fosfata 5C može doseći pad od 130 mAh/g (PHOSTECH također može…) Ugljični paket + nano multiplikator podataka je još uvijek vrlo moćan!

Život i životna sigurnost su najbolji, što je važno jer se nagađa da polianion PO43-

Osim toga, kisik se bolje spaja s elektrolitom, što rezultira nižom reaktivnošću. Za razliku od ternarnih podataka, lakše je prikazati mjehuriće kisika i druge pojave. Što se tiče životnog vijeka, općenito se smatra da može napraviti 4000 ciklusa.

Cijena je visoka, a cijena litij željeznog fosfata je dobra. Cijena je na drugom mjestu nakon LMO litijevog manganata (ova stvar, izgaranje zraka, izvor mangana je jeftina), a druga je najkonkurentnija. Litij-željezo-fosfatni materijal, litij-fosfor je relativno jeftin, ali neki troškovi, izrada praha, toplinska obrada i lijena atmosfera, različiti zahtjevi procesa, što rezultira troškovima podataka (oko 10 w/t u Kini) nisu tako niski kao LMO (6 ~ 7 w/t), ali NMC (13 w/t) je još uvijek jeftiniji od LCO (skuplji).

Razlog: Kobalt je skuplji od nikla, a nikal je skuplji od feromangana. Koji se materijal koristi i kolika je cijena.

Zatim usporedite i analizirajte sljedeće NCM/NCA podatke

Energija je najveća prednost (električni automobili samo žele ići dalje, ovo je najvažnije). Osim toga, razvojem NCM podataka s visokim udjelom nikla, gustoća energije podataka može se dodatno poboljšati

Snaga nije nikakav problem (zapravo, za čisto električna vozila energija je važnija od karakteristika snage, ali za hibridna vozila poput Toyote Prius, karakteristike snage su važnije, ali pretpostavka je da snaga nije loša).