Munozara: Nima uchun lityum temir fosfat emas?

Tesla elektromobillarini ishlatish xavfsizmi? Nima uchun lityum temir fosfatli batareyalardan foydalanmaslik kerak? Quyidagi javoblar lityum batareyalar bo’yicha mutaxassislardan keladi.

Ilmiy-tadqiqot institutida ishlaydigan muhandis sifatida men nihoyat o’z soham haqida bir necha so’z aytish imkoniga ega bo’ldim.

Avvalo, ushbu kontseptsiyani to’g’rilash uchun lityum batareya odatda lityum batareya deb ataydigan narsaning qisqartmasi. Siz ferroelektr deb ataydigan narsa aslida lityum batareyaning bir turi. Ijobiy elektrod ma’lumotlari sifatida lityum temir fosfatdan foydalanadi. Bu lityum batareyaning bir turi.

Endi sirtni abstraktsiya qilishning oddiy versiyasidan boshlaylik:

Tesla musbat elektrod sifatida NCA bilan Panasonic’dan foydalanadi va batareyaning samaradorligi va xavfsizligini ta’minlash va yaxshilash uchun to’liq batareya boshqaruv tizimini rejalashtirmoqda. Bu aniq xavfsizmi yoki yo’qligiga kelsak, bunga javob berib bo’lmaydi. Agar siz o’z-o’zidan yonish haqida gapirmoqchi bo’lsangiz, benzinli avtomobillar ham yozda o’z-o’zidan yonib ketishini aytmoqchiman.

Sof elektr transport vositalari uchun biz nimadan ko’proq xavotirdamiz? Bu tashvishdan uzoq emas, chunki batareyalar saqlashi mumkin bo’lgan energiya zichligi juda past. Hozirgi vaqtda avtomobil akkumulyatorlarining energiya zichligi odatda 100 dan 150 Vt / kg gacha, benzinning energiya zichligi esa 10,000 XNUMX ga yaqin. wh / kg. Shunday ekan, toshbaqa kabi bir dasta akkumulyator olib yursangiz ham, bunga chiday olmaysiz. Keling, kunlik zaryadlash jarayonida elektr avtomobillarning quvvati tugashiga kulaylik.

Hozirgi akkumulyator texnologiyasining eng katta zaifligi uning past energiya zichligi bo’lib, u Mur qonunidan ancha orqada qoladi. Bo’sh lityum haqida gapirmang, hatto ularning energiya zichligi etarlicha yuqori bo’lmasa ham, ular foydali emas …

Lityum temir fosfat batareyalarini ishlatmaslikning asosiy sababi, men aytmoqchimanki, kam quvvat va kam energiya (lityum temir fosfat 3 dan bir oz kamroq, past kuchlanish, 3.4V, shuning uchun kam energiya). Amaliy ilovalarda avtomobil akkumulyatorlari to’plami ketma-ket va parallel ravishda birlashtiriladi va kuchlanishni oshirish uchun ketma-ket ulanish usuli talab qilinadi. Bu vaqtda turli batareyalar orasidagi hujayra kuchlanishi va sig’imning izchilligi juda muhim bo’lib qoladi va sig’im past deb aytish oqilona emas.

Bir nechta ijobiy ma’lumotlar nuqtalarini solishtirish uchun biz ushbu grafikni, ya’ni beshta muhim funktsional mezonni kiritishimiz kerak:

Quvvat, hayot, xarajat, xavfsizlik va energiya.

Qiyosiy ma’lumotlar NMC / NCA uchlik ma’lumotlari / NCA, LCO lityum kobaltat, LFP lityum temir fosfat va LMO lityum manganatdir. NCA va NCM yaqin qarindoshlardir, shuning uchun ular bu erda guruhlangan.

Rasmdan biz ko’rishimiz mumkin:

Alyans statistikasi

Energiya eng kichikdir (afsuski, past quvvat muammosi, past kuchlanish 3.4V muammosi, masalan, 4.7V lityum NMC shpineli). Joy cheklangan, shuning uchun bu erga zaryadlash va zaryadsizlanish egri chizig’ini qo’ymang.

Quvvat umuman kam emas (litiy temir fosfat 5C ning uchuvchi sinovi 130 mAh/g tushishi mumkin (PHOSTECH ham mumkin …) Uglerod to’plami + nano ma’lumotlar multiplikatori hali ham juda kuchli!

Hayot va hayot xavfsizligi eng yaxshisidir, bu juda muhim, chunki polianion PO43-

Bundan tashqari, kislorod elektrolitlar bilan yaxshiroq birlashadi, natijada reaktivlik kamayadi. Uchlik ma’lumotlardan farqli o’laroq, kislorod pufakchalari va boshqa hodisalarni ko’rsatish osonroq. Yaroqlilik muddati bo’yicha u odatda 4000 tsiklni bajarishga qodir deb hisoblanadi.

Narxi yuqori va lityum temir fosfatning narxi yaxshi. Xarajat faqat LMO lityum manganatdan keyin ikkinchi (bu narsa, havo yonishi, marganets manbai arzon) va ikkinchi eng raqobatbardosh. Lityum temir fosfat moddasi, lityum fosfor nisbatan arzon, ammo ba’zi xarajatlar, kukun tayyorlash, issiqlik bilan ishlov berish va dangasa atmosfera, turli xil jarayon talablari, natijada ma’lumotlar xarajatlari (Xitoyda taxminan 10 w / t) LMO (6 ~ t) kabi past emas. 7 w / t), lekin NMC (13 w / t) hali ham LCO dan arzonroq (qimmatroq).

Sababi: Kobalt nikeldan qimmatroq, nikel esa ferromarganetsdan qimmatroq. Qanday material ishlatiladi va qanday narx ishlatiladi.

Keyin quyidagi NCM/NCA ma’lumotlarini solishtiring va tahlil qiling

Energiya – bu eng katta afzallik (elektr avtomobillar faqat oldinga borishni xohlaydi, bu eng muhimi). Bundan tashqari, yuqori nikelli NCM ma’lumotlarini ishlab chiqish bilan ma’lumotlarning energiya zichligi yanada yaxshilanishi mumkin

Quvvat muammo emas (aslida, sof elektr transport vositalari uchun energiya quvvat xususiyatlaridan ko’ra muhimroqdir, ammo Toyota Prius kabi gibrid avtomobillar uchun quvvat xarakteristikalari muhimroqdir, ammo asosiy narsa quvvat yomon emas).