लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों के फायदे और नुकसान

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी भी लिथियम बैटरी का एक प्रकार है। हमारे मोबाइल फोन में उपयोग की जाने वाली बैटरियों की तरह, लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों की सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री मुख्य रूप से फॉस्फोरस, एसिड, आयरन और लिथियम का एक यौगिक है। कुछ लोग इसे लिथियम आयरन (LiFe) पावर बैटरी भी कहते हैं।

लाभ:
1: आयरन फॉस्फेट बैटरी का जीवन, मानक चार्जिंग स्थितियों के तहत, चक्रों की संख्या 2, 000 गुना से अधिक तक पहुंच सकती है। साधारण लिथियम बैटरियों का चार्ज और डिस्चार्ज चक्र जीवन आम तौर पर 500 गुना से अधिक होता है। और समय बीतने के साथ इसकी बिजली भंडारण दर कम और कम होती जाएगी।
2: बड़ी क्षमता और उच्च घनत्व। लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों की भंडारण क्षमता समान मात्रा की सामान्य लिथियम बैटरियों की तुलना में 2 से 3 गुना अधिक होती है। .
3: हल्का वजन. समान विशिष्टता और क्षमता वाली लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी का आयतन लेड-एसिड बैटरी का 2/3 है, और इसका वजन लेड-एसिड बैटरी का 1/3 है।
4: लगातार क्षमता. मेरा मानना ​​है कि हर किसी को ऐसी समस्याओं का सामना करना पड़ेगा, यानी हमारे मोबाइल फोन की बैटरी, कंप्यूटर बैटरी और यहां तक ​​कि इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी भी। कुछ समय तक इनका उपयोग करने के बाद हम पाएंगे कि इनमें संग्रहीत बिजली कम हो गई है। ऐसा इसलिए है क्योंकि अगर सामान्य बैटरियों को लंबे समय तक पूरी तरह चार्ज नहीं किया जाएगा तो बैटरी की स्टोरेज क्षमता तेजी से घट जाएगी। लिथियम फॉस्फेट बैटरियों की विशेषता यह है कि इन्हें किसी भी समय उपयोग किया जा सकता है! और इसका असर इसकी भंडारण क्षमता पर कभी नहीं पड़ेगा.
5: हरा और पर्यावरण के अनुकूल। लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों में पर्यावरणीय प्रदर्शन होता है जो अन्य बैटरियों में नहीं होता क्योंकि उनमें भारी धातुएँ नहीं होती हैं। इसलिए, देश द्वारा दृढ़ता से प्रचारित विकास परियोजनाओं को इलेक्ट्रिक साइकिल या इलेक्ट्रिक कारों के क्षेत्र में लागू किया गया है।
6: अच्छा उच्च तापमान प्रदर्शन। लिथियम आयरन फॉस्फेट का विद्युत ताप शिखर 350 डिग्री -500 डिग्री तक पहुंच सकता है, जबकि लिथियम मैंगनेट और लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड का शिखर मूल्य केवल 200 डिग्री के आसपास है। इसमें एक विस्तृत ऑपरेटिंग तापमान रेंज (-20C--75C) है और इसमें उच्च तापमान प्रतिरोध है। लिथियम आयरन फॉस्फेट इलेक्ट्रिक हीटिंग का चरम मूल्य 350 डिग्री -500 डिग्री तक पहुंच सकता है, जबकि लिथियम मैंगनेट और लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड केवल 200 डिग्री के आसपास हैं।

नुकसान:खराब निम्न-तापमान प्रदर्शन, कैथोड सामग्री का कम नल घनत्व, और समान क्षमता की लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी की मात्रा लिथियम-आयन बैटरी जैसे लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड की तुलना में बड़ी है, इसलिए माइक्रो बैटरी में इसका कोई फायदा नहीं है। जब पावर बैटरियों में उपयोग किया जाता है, तो अन्य बैटरियों की तरह, लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों को भी बैटरी स्थिरता के मुद्दों का सामना करना पड़ता है।
1. लिथियम आयरन फॉस्फेट की तैयारी के दौरान सिंटरिंग प्रक्रिया के दौरान, उच्च तापमान कम करने वाले वातावरण में आयरन ऑक्साइड को मौलिक आयरन में कम किया जा सकता है। एलिमेंटल आयरन बैटरियों में माइक्रो-शॉर्ट सर्किट का कारण बन सकता है और यह बैटरियों में सबसे वर्जित पदार्थ है।
2. लिथियम आयरन फॉस्फेट में कुछ प्रदर्शन दोष हैं, जैसे कम नल घनत्व और संघनन घनत्व, जिसके परिणामस्वरूप लिथियम-आयन बैटरी का ऊर्जा घनत्व कम होता है। कम तापमान का प्रदर्शन खराब है, और यहां तक ​​कि नैनोनाइजेशन और कार्बन कोटिंग भी इस समस्या का समाधान नहीं करते हैं।
3. सामग्री की तैयारी लागत और बैटरियों की विनिर्माण लागत अधिक है, बैटरी की उपज कम है, और स्थिरता खराब है। यद्यपि लिथियम आयरन फॉस्फेट के नैनोनाइजेशन और कार्बन कोटिंग से सामग्री के इलेक्ट्रोकेमिकल प्रदर्शन में सुधार होता है, लेकिन यह अन्य समस्याएं भी लाता है, जैसे कम ऊर्जा घनत्व, बढ़ी हुई संश्लेषण लागत, खराब इलेक्ट्रोड प्रसंस्करण प्रदर्शन और कठोर पर्यावरणीय आवश्यकताएं। यद्यपि लिथियम आयरन फॉस्फेट में रासायनिक तत्व Li, Fe और P प्रचुर मात्रा में होते हैं और लागत कम होती है, तैयार लिथियम आयरन फॉस्फेट उत्पाद की लागत कम नहीं होती है। भले ही प्रारंभिक अनुसंधान और विकास लागत को हटा दिया जाए, सामग्री की प्रक्रिया लागत और बैटरी तैयार करने की उच्च लागत ऊर्जा भंडारण की प्रति इकाई अंतिम लागत को अधिक कर देगी।
4. उत्पाद की स्थिरता ख़राब है. वर्तमान में, चीन में कोई लिथियम आयरन फॉस्फेट सामग्री कारखाना नहीं है जो इस समस्या का समाधान कर सके। सामग्री की तैयारी के दृष्टिकोण से, लिथियम आयरन फॉस्फेट की संश्लेषण प्रतिक्रिया एक जटिल बहु-चरण प्रतिक्रिया है, जिसमें ठोस चरण फॉस्फेट, आयरन ऑक्साइड और लिथियम नमक, प्लस कार्बन अग्रदूत और गैस चरण को कम करना शामिल है। इस जटिल प्रतिक्रिया प्रक्रिया में, प्रतिक्रिया की निरंतरता सुनिश्चित करना कठिन है।