लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी के नुकसान
क्या किसी सामग्री में इसके फायदों के अलावा अनुप्रयोग और विकास की क्षमता है, कुंजी यह है कि सामग्री में मूलभूत दोष हैं या नहीं।
वर्तमान में, लिथियम आयरन फॉस्फेट को चीन में पावर लिथियम-आयन बैटरी की कैथोड सामग्री के रूप में व्यापक रूप से चुना जाता है।सरकारों, वैज्ञानिक अनुसंधान संस्थानों, उद्यमों और यहां तक कि प्रतिभूति कंपनियों के बाजार विश्लेषक इस सामग्री के बारे में आशावादी हैं और इसे पावर लिथियम-आयन बैटरी के विकास की दिशा मानते हैं।कारणों के विश्लेषण के अनुसार, मुख्य रूप से निम्नलिखित दो बिंदु हैं: सबसे पहले, संयुक्त राज्य अमेरिका में अनुसंधान और विकास दिशा के प्रभाव के कारण, संयुक्त राज्य अमेरिका में वैलेंस और A123 कंपनियों ने पहली बार कैथोड सामग्री के रूप में लिथियम आयरन फॉस्फेट का उपयोग किया। लिथियम आयन बैटरी की।दूसरे, अच्छे उच्च तापमान साइकलिंग और स्टोरेज प्रदर्शन वाली लिथियम मैंगनेट सामग्री जो कि पावर लिथियम-आयन बैटरी के लिए इस्तेमाल की जा सकती है, चीन में तैयार नहीं की गई है।हालाँकि, लिथियम आयरन फॉस्फेट में मूलभूत दोष भी होते हैं जिन्हें अनदेखा नहीं किया जा सकता है, जिन्हें संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है:
1. लिथियम आयरन फॉस्फेट की तैयारी की सिंटरिंग प्रक्रिया में, यह संभव है कि उच्च तापमान कम करने वाले वातावरण में आयरन ऑक्साइड को साधारण लोहे में कम किया जा सके।बैटरी में सबसे वर्जित पदार्थ आयरन, बैटरी के माइक्रो शॉर्ट सर्किट का कारण बन सकता है।यही मुख्य कारण है कि जापान ने इस सामग्री का उपयोग बिजली प्रकार की लिथियम आयन बैटरी के कैथोड सामग्री के रूप में नहीं किया है।
2. लिथियम आयरन फॉस्फेट में कुछ प्रदर्शन दोष होते हैं, जैसे कि कम टेंपिंग घनत्व और संघनन घनत्व, जिसके परिणामस्वरूप लिथियम आयन बैटरी की कम ऊर्जा घनत्व होती है।कम तापमान का प्रदर्शन खराब है, भले ही इसकी नैनो- और कार्बन कोटिंग इस समस्या का समाधान नहीं करती है।Argonne नेशनल लेबोरेटरी के एनर्जी स्टोरेज सिस्टम सेंटर के निदेशक डॉ। डॉन हिलेब्रांड ने जब लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी के कम तापमान के प्रदर्शन के बारे में बात की, तो उन्होंने इसे भयानक बताया।लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी पर उनके परीक्षण के परिणाम से पता चला है कि लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी कम तापमान (0 ℃ से नीचे) पर इलेक्ट्रिक वाहन नहीं चला सकती।हालांकि कुछ निर्माताओं का दावा है कि लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी की क्षमता प्रतिधारण दर कम तापमान पर अच्छी है, यह कम डिस्चार्ज करंट और कम डिस्चार्ज कट-ऑफ वोल्टेज की स्थिति में है।इस मामले में, उपकरण बिल्कुल शुरू नहीं किया जा सकता।
3. सामग्री की तैयारी लागत और बैटरी की निर्माण लागत अधिक है, बैटरी की उपज कम है, और स्थिरता खराब है।यद्यपि लिथियम आयरन फॉस्फेट के नैनोक्रिस्टलीकरण और कार्बन कोटिंग द्वारा सामग्रियों के विद्युत रासायनिक गुणों में सुधार किया गया है, अन्य समस्याएं भी सामने आई हैं, जैसे ऊर्जा घनत्व में कमी, संश्लेषण लागत में सुधार, खराब इलेक्ट्रोड प्रसंस्करण प्रदर्शन और कठोर पर्यावरण आवश्यकताएं।हालांकि लिथियम आयरन फॉस्फेट में रासायनिक तत्व ली, फे और पी बहुत समृद्ध हैं और लागत कम है, तैयार लिथियम आयरन फॉस्फेट उत्पाद की लागत कम नहीं है।प्रारंभिक अनुसंधान और विकास लागतों को हटाने के बाद भी, इस सामग्री की प्रक्रिया लागत और बैटरी तैयार करने की उच्च लागत से इकाई ऊर्जा भंडारण की अंतिम लागत अधिक हो जाएगी।
4. खराब उत्पाद स्थिरता।वर्तमान में, चीन में कोई भी लिथियम आयरन फॉस्फेट सामग्री का कारखाना इस समस्या को हल नहीं कर सकता है।सामग्री तैयार करने के दृष्टिकोण से, लिथियम आयरन फॉस्फेट की संश्लेषण प्रतिक्रिया एक जटिल विषम प्रतिक्रिया है, जिसमें ठोस फॉस्फेट, आयरन ऑक्साइड और लिथियम नमक, कार्बन जोड़ा अग्रदूत और गैस चरण को कम करना शामिल है।इस जटिल प्रतिक्रिया प्रक्रिया में प्रतिक्रिया की स्थिरता सुनिश्चित करना मुश्किल है।
5. बौद्धिक संपदा मुद्दे।वर्तमान में, लिथियम आयरन फॉस्फेट का मूल पेटेंट संयुक्त राज्य अमेरिका में टेक्सास विश्वविद्यालय के स्वामित्व में है, जबकि कार्बन लेपित पेटेंट के लिए कनाडा के लोगों द्वारा आवेदन किया जाता है।इन दो बुनियादी पेटेंटों को दरकिनार नहीं किया जा सकता है।यदि पेटेंट रॉयल्टी को लागत में शामिल किया जाता है, तो उत्पाद की लागत और बढ़ जाएगी।
इसके अलावा, अनुसंधान एवं विकास और लिथियम-आयन बैटरी के उत्पादन के अनुभव से, जापान लिथियम-आयन बैटरी का व्यावसायीकरण करने वाला पहला देश है, और हमेशा उच्च-अंत लिथियम-आयन बैटरी बाजार पर कब्जा कर लिया है।हालांकि संयुक्त राज्य अमेरिका कुछ बुनियादी शोधों में अग्रणी है, लेकिन अभी तक कोई बड़ी लिथियम आयन बैटरी निर्माता नहीं है।इसलिए, जापान के लिए संशोधित लिथियम मैंगनेट को बिजली प्रकार लिथियम आयन बैटरी की कैथोड सामग्री के रूप में चुनना अधिक उचित है।संयुक्त राज्य अमेरिका में भी, आधे निर्माता लिथियम आयरन फॉस्फेट और लिथियम मैंगनेट का उपयोग बिजली प्रकार की लिथियम आयन बैटरी के कैथोड सामग्री के रूप में करते हैं, और संघीय सरकार भी इन दो प्रणालियों के अनुसंधान और विकास का समर्थन करती है।उपरोक्त समस्याओं को देखते हुए, लिथियम आयरन फॉस्फेट को नई ऊर्जा वाहनों और अन्य क्षेत्रों में बिजली लिथियम-आयन बैटरी की कैथोड सामग्री के रूप में व्यापक रूप से उपयोग करना मुश्किल है।यदि हम लिथियम मैंगनेट के खराब उच्च-तापमान साइकलिंग और भंडारण प्रदर्शन की समस्या को हल कर सकते हैं, तो कम लागत और उच्च दर प्रदर्शन के अपने फायदे के साथ पावर लिथियम-आयन बैटरी के अनुप्रयोग में इसकी काफी संभावनाएं होंगी।
पोस्ट करने का समय: अक्टूबर-19-2022