Majadiliano: Kwa nini sio phosphate ya chuma ya lithiamu?

Je, magari ya umeme ya Tesla ni salama kutumia? Kwa nini usitumie betri za phosphate ya chuma ya lithiamu? Majibu yafuatayo yanatoka kwa watendaji wa betri ya lithiamu.

Kama mhandisi anayefanya kazi katika taasisi ya utafiti, hatimaye nilipata fursa ya kusema maneno machache kuhusu uwanja wangu.

Kwanza kabisa, ili kurekebisha dhana hii, betri ya lithiamu ni kifupi cha kile tunachoita betri ya lithiamu. Unachoita ferroelectricity ni aina ya betri ya lithiamu. Inatumia phosphate ya chuma ya lithiamu kama data chanya ya elektrodi. Ni aina ya betri ya lithiamu.

Sasa hebu tuanze na toleo rahisi la uondoaji wa uso:

Tesla hutumia Panasonic, na NCA kama elektrodi chanya, na hupanga mfumo kamili wa usimamizi wa betri ili kuhakikisha na kuboresha ufanisi na usalama wa uendeshaji wa betri. Kuhusu ikiwa ni salama, hii haiwezi kujibiwa. Ikiwa unataka kuzungumza juu ya mwako wa moja kwa moja, nataka pia kusema kwamba magari ya petroli pia yatawaka mara moja katika msimu wa joto.

Kwa magari safi ya umeme, ni nini tunachojali zaidi? Hii si mbali na wasiwasi, kwa sababu wiani wa nishati ambayo betri zinaweza kuhifadhi ni ndogo sana. Siku hizi, wiani wa nishati ya betri za gari ni kawaida 100 hadi 150 Wh / kg, na wiani wa nishati ya petroli ni kuhusu 10,000. w/kg. Kwa hivyo hata ukibeba rundo la betri kama kobe, huwezi kumudu. Hebu tucheke jinsi magari ya umeme yanavyoishiwa na nguvu wakati wa mchakato wa malipo ya kila siku.

Udhaifu mkubwa wa teknolojia ya sasa ya betri ni msongamano wake mdogo wa nishati, ambayo iko nyuma sana kwa Sheria ya Moore. Usizungumze juu ya lithiamu tupu, hata kama msongamano wao wa nishati sio juu ya kutosha, ni mbali na muhimu …

Sababu kuu ya kutotumia betri za phosphate za chuma za lithiamu, ningependa kusema, ni uwezo mdogo na nishati ya chini (phosphate ya chuma ya lithiamu ni kidogo chini ya 3, chini ya voltage, 3.4V, hivyo nishati ya chini). Katika matumizi ya vitendo, pakiti za betri za gari zote zimeunganishwa kwa mfululizo na sambamba, na njia ya uunganisho wa mfululizo inahitajika ili kuongeza voltage. Kwa wakati huu, msimamo wa voltage ya seli na uwezo kati ya betri tofauti inakuwa muhimu sana, na sio busara kusema kwamba uwezo ni mdogo.

Ili kulinganisha pointi kadhaa chanya za data, ni lazima tuanzishe grafu hii, ambayo ni vigezo vitano muhimu vya utendakazi:

Nguvu, maisha, gharama, usalama na nishati.

Data linganishi ni NMC/NCA data triple/NCA, LCO lithiamu cobaltate, LFP lithiamu iron fosfati na LMO lithiamu manganeti. NCA na NCM ni ndugu wa karibu, kwa hiyo wamepangwa hapa.

Kutoka kwa picha tunaweza kuona:

Takwimu za Muungano

Nishati ni ndogo zaidi (kwa bahati mbaya, uwezo mdogo ni tatizo, voltage ya chini ni tatizo la 3.4V, kama vile 4.7V lithiamu NMC spinel). Nafasi ni chache, kwa hivyo usiweke curves za chaji na chaji hapa.

Nguvu si ya chini hata kidogo (jaribio la majaribio la fosfati ya chuma ya lithiamu 5C linaweza kufikia kushuka kwa 130mAh/g (PHOSTECH pia inaweza…) Kifurushi cha kaboni + kizidishi cha data ya nano bado kina nguvu sana!

Usalama wa maisha na maisha ndio bora zaidi, ambayo ni muhimu kwa sababu inakisiwa kuwa polyanion PO43-

Kwa kuongeza, oksijeni inachanganya bora na electrolyte, na kusababisha reactivity ya chini. Tofauti na data ya kimataifa, ni rahisi zaidi kuonyesha viputo vya oksijeni na matukio mengine. Kwa upande wa maisha, kwa ujumla inachukuliwa kuwa na uwezo wa kufanya mizunguko 4000.

Gharama ni ya juu, na gharama ya phosphate ya chuma ya lithiamu ni nzuri. Gharama ni ya pili kwa LMO lithiamu manganenate (jambo hili, mwako wa hewa, chanzo cha manganese ni nafuu), na ya pili ya ushindani zaidi. Nyenzo za fosforasi ya chuma ya lithiamu, fosforasi ya lithiamu ni nafuu, lakini gharama zingine, kutengeneza poda, matibabu ya joto na anga ya uvivu, mahitaji mbalimbali ya mchakato, na kusababisha gharama za data (takriban 10 w/t nchini Uchina) sio chini kama LMO (6 ~ 7 w/t), lakini NMC (13 w/t) bado ni nafuu kuliko LCO (ghali zaidi).

Sababu: Cobalt ni ghali zaidi kuliko nikeli, na nikeli ni ghali zaidi kuliko ferromanganese. Ni nyenzo gani zinazotumiwa na gharama gani hutumiwa.

Kisha linganisha na uchanganue data ifuatayo ya NCM/NCA

Nishati ni faida kubwa zaidi (magari ya umeme yanataka tu kwenda zaidi, hii ndiyo muhimu zaidi). Kwa kuongeza, pamoja na maendeleo ya data ya juu ya nikeli ya NCM, wiani wa nishati ya data inaweza kuboreshwa zaidi.

Nguvu sio shida (kwa kweli, kwa magari safi ya umeme, nishati ni muhimu zaidi kuliko sifa za nguvu, lakini kwa magari ya mseto kama Toyota Prius, sifa za nguvu ni muhimu zaidi, lakini msingi ni kwamba nguvu sio mbaya).