Nachteile der Lithiumeisen-Phosphatbatterie

Ob ein Material Potenzial für Anwendungsentwicklung, zusätzlich zum Konzentrieren auf seine Vorteile hat, ist kritischer, ob das Material grundlegende Defekte hat.

Lithiumeisenphosphat ist als positives Elektrodenmaterial für Energielithium-ionen-batterien in China weit verbreitet. Marktanalytiker wie Regierung, Institutionen der wissenschaftlichen Forschung, Unternehmen und sogar Wertpapierefirmen sind was dieses Material betrifft als die Entwicklungsrichtung von Energielithium-ionen-batterien optimistisch. Analyse der Gründe, haben hauptsächlich die folgenden zwei Punkte: Zuerst benutzten die Auswirkung der US-Forschung und Entwicklung Richtung, die Wertigkeit Vereinigter Staaten und die Firma A123 zuerst Lithiumeisenphosphat als das Kathodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien. Zweitens, hat es keine Vorbereitung von Lithiummanganatsmaterialien mit guten Hochtemperaturzyklus- und Speichereigenschaften für Gebrauch in den macht-artigen Lithium-Ionen-Batterien gegeben. Jedoch hat Lithiumeisenphosphat auch grundlegende Defekte, die nicht ignoriert werden können. Es kommt unten zu den folgenden Punkten:

1. Während des Sintervorgangs in der Vorbereitung des Lithiumeisenphosphats, ist Eisenoxid wahrscheinlich, auf elementarem Eisen unter einer Verringerungsatmosphäre der hohen Temperatur verringert zu werden. Elementares Eisen kann mikro-kurzen Stromkreis der Batterie verursachen, die die meiste Tabusubstanz in der Batterie ist. Dieses ist auch der Hauptgrund, warum Japan dieses Material nicht als positives Elektrodenmaterial für eine Lithium-Ionen-Batterie benutzt hat.

2. Es gibt einige Leistungsdefekte im Lithiumeisenphosphat, wie niedriger Hahndichte und Verdichtungsdichte, mit dem Ergebnis der Dichte der niedrigen Energie von Lithium-Ionen-Batterien. Leistung der niedrigen Temperatur ist, selbst wenn der beschichtetes es Nano--groß und Kohlenstoff ist, es löst nicht dieses Problem arm. Dr. Don Hillebrand, Direktor der Mitte für Energie-Speicher-Systeme an Argonne-nationalem Laboratorium, sprach über die niedrigtemperaturleistung von Lithiumeisen-Phosphatbatterien. Er pflegte schrecklich, um ihre Lithiumeisenphosphatbatterie-Testergebnisse zu beschreiben, die anzeigen, dass Lithiumeisen-Phosphatbatterie bei der niedrigen Temperatur ist-. (Unterhalb 0 °C) ist es nicht möglich, ein Elektroauto zu fahren. Obgleich einige Hersteller behaupten, dass die Lithiumeisen-Phosphatbatterie eine gute KapazitätsGewinneinbehaltungsquote bei niedrigen Temperaturen hat, ist sie im Falle eines kleinen Entladestroms und einer niedrigen Entladungsabkürzungsspannung. In dieser Situation kann das Gerät nicht zu arbeiten einfach beginnen.

3. Die Vorbereitungskosten des Materials und die Herstellungskosten der Batterie sind hoch, ist der Batterieertrag niedrig, und die Übereinstimmung ist arm. Die nanocrystallization und Kohlenstoffbeschichtung des Lithiums bügeln Phosphat, beim Verbessern der elektrochemischen Leistung des Materials, auch andere Probleme wie eine Abnahme an der Energiedichte, eine Zunahme der Synthesekosten, die schlechte Elektrode holt, die Leistung verarbeitet und umweltsmäßig Probleme verlangt. Obgleich die chemischen Elemente Li, F.E. und P im Lithiumeisenphosphat reichlich sind und die Kosten niedrig sind, sind- die Kosten des vorbereiteten Lithiumeisen-Phosphatproduktes nicht, selbst wenn die vorhergehenden Forschung und Entwicklung Kosten entfernt werden, die Prozesskosten des Materials sind höher niedrig. Die Kosten des Vorbereitens der Batterie machen die Kosten von der abschließenden Einheit der gespeicherten Energie höher.

4. Schlechte Produktübereinstimmung. Zur Zeit gibt es keine inländisches Lithiumeisen-Phosphatmaterielle Fabrik, die dieses Problem lösen kann. Vom Standpunkt der materiellen Vorbereitung ist die Synthesereaktion des Lithiumeisenphosphats eine komplexe heterogene Reaktion, die Phosphat des festen Aggregatzustandes, Eisenoxid und Lithiumsalz, ein Kohlenstoffvorläufer und eine reduzierende Gasphase hat. In diesem komplexen Reaktionsprozeß ist es schwierig, die Übereinstimmung der Reaktion sicherzustellen.

5. Fragen des geistigen Eigentums. Zur Zeit wird das Stammpatent für Lithiumeisenphosphat durch die Universität von Texas besessen, und das Kohlenstoff beschichtete Patent wird von den Kanadiern angewendet. Diese zwei Stammpatente können nicht umgangen werden. Wenn die Kosten des Patents berechnet werden, werden die Kosten des Produktes weiter erhöht.

Darüber hinaus von der Erfahrung der Forschung und Entwicklung und von der Produktion von Lithium-Ionen-Batterien, ist Japan das erste in den Handel gebrachte Land von Lithium-Ionen-Batterien und hat immer den Spitzenlithium-ionen-batterie-Markt besetzt. Obgleich die Vereinigten Staaten in etwas Grundlagenforschung führend sind, gibt es noch keinen umfangreichen Lithium-Ionen-Batterie-Hersteller. Deshalb hat Japan geändertes Lithiummanganat als das positive Elektrodenmaterial für Energielithium-ionen-batterien gewählt. Sogar in den Vereinigten Staaten, werden Lithiumeisenphosphat und Lithiummanganat als die Kathodenmaterialien für macht-ansässige Lithium-Ionen-Batterien benutzt, und die Bundesregierung stützt auch die Entwicklung dieser zwei Systeme. Angesichts der oben genannten Probleme des Lithiumeisenphosphats, ist es schwierig, als positives Elektrodenmaterial für eine Energielithium-ionen-batterie auf den Gebieten wie neuen Energiefahrzeugen weit verbreitet zu sein. Wenn es das Problem des Zyklus der hohen Temperatur und schlechte Speicherleistung des Lithiummanganats, mit seinen Vorteilen der Leistung der niedrigen Kosten und der hohen Rate lösen kann, hat es großes Potenzial in der Anwendung von Energielithium-ionen-batterien.