Лити төмрийн фосфатын батерейны сул тал
Материалыг хэрэглэх, хөгжүүлэх боломжтой эсэхээс үл хамааран түүний давуу талуудаас гадна гол зүйл бол тухайн материалд үндсэн согогтой эсэх явдал юм.
Одоогийн байдлаар литийн төмрийн фосфатыг Хятадад цахилгаан лити-ион батерейны катодын материал болгон өргөнөөр сонгож байна.Засгийн газар, шинжлэх ухааны судалгааны байгууллагууд, аж ахуйн нэгжүүд, тэр ч байтугай үнэт цаасны компаниудын зах зээлийн шинжээчид энэ материалыг өөдрөгөөр харж, үүнийг лити-ион батерейны хөгжлийн чиглэл гэж үздэг.Шалтгаануудын дүн шинжилгээнээс үзэхэд үндсэндээ дараах хоёр зүйл байна: Нэгдүгээрт, АНУ-ын судалгаа, хөгжлийн чиглэлийн нөлөөгөөр АНУ-ын Valence, A123 компаниуд анх лити төмрийн фосфатыг катодын материал болгон ашигласан. лити ион батерейны .Хоёрдугаарт, лити-ион батерейг эрчим хүчээр цэнэглэхэд ашиглах өндөр температурт эргэдэг, хадгалах чадвар сайтай литийн манганатын материалыг Хятадад бэлтгээгүй байна.Гэсэн хэдий ч литийн төмрийн фосфат нь үл тоомсорлож болохгүй үндсэн согогуудтай бөгөөд тэдгээрийг дараах байдлаар нэгтгэн дүгнэж болно.
1. Лити төмрийн фосфат бэлтгэх үйл явцад төмрийн ислийг өндөр температурыг бууруулах уур амьсгалд энгийн төмрөөр бууруулах боломжтой.Батерейны хамгийн хориотой бодис болох төмөр нь батерейны бичил богино холболт үүсгэдэг.Энэ нь Япон улс энэ материалыг цахилгаан төрлийн лити-ион батерейны катодын материал болгон ашигладаггүйн гол шалтгаан юм.
2. Лити төмрийн фосфат нь шахалтын нягтрал, нягтрал бага зэрэг гүйцэтгэлийн зарим доголдолтой тул лити ион батерейны эрчим хүчний нягтрал бага байдаг.Бага температурын гүйцэтгэл нь нано ч гэсэн муу, нүүрстөрөгчийн бүрээс нь энэ асуудлыг шийдэж чадахгүй.Аргонн үндэсний лабораторийн Эрчим хүч хадгалах системийн төвийн захирал доктор Дон Хиллебранд литийн төмрийн фосфатын батерейны бага температурын гүйцэтгэлийн талаар ярихдаа үүнийг аймшигтай гэж тодорхойлсон.Лити төмрийн фосфатын батерей дээр хийсэн туршилтын үр дүнд литийн төмрийн фосфатын зай нь бага температурт (0 хэмээс доош) цахилгаан машин жолоодох боломжгүй болохыг харуулсан.Зарим үйлдвэрлэгчид литийн төмрийн фосфатын батерейны хүчин чадал нь бага температурт сайн байдаг гэж мэдэгдэж байгаа ч энэ нь бага цэнэгийн гүйдэл, уналтын таслалтын хүчдэл багатай байдаг.Энэ тохиолдолд тоног төхөөрөмжийг огт эхлүүлэх боломжгүй.
3. Материалын бэлтгэлийн зардал, батерейны үйлдвэрлэлийн зардал өндөр, батерейны уналт бага, тууштай байдал муу байна.Хэдийгээр литийн төмрийн фосфатын нанокристалжуулж, нүүрстөрөгчөөр бүрэх замаар материалын цахилгаан химийн шинж чанар сайжирсан ч эрчим хүчний нягтрал буурах, синтезийн өртөг сайжирсан, электродын боловсруулалтын чанар муу, хүрээлэн буй орчны сөрөг нөлөөлөл зэрэг бусад асуудлууд бас бий болсон. шаардлага.Лити төмрийн фосфат дахь Li, Fe, P химийн элементүүд нь маш баялаг бөгөөд өртөг багатай ч бэлтгэсэн литийн төмрийн фосфатын бүтээгдэхүүний өртөг бага биш юм.Эрт үеийн судалгаа, хөгжүүлэлтийн зардлыг хассан ч энэ материалын үйл явцын өртөг болон батерейг бэлтгэх өндөр өртөг нь нэгж эрчим хүчийг хадгалах эцсийн зардлыг өндөр болгоно.
4. Бүтээгдэхүүний тууштай байдал муу.Одоогоор Хятадад литийн төмрийн фосфатын материалын үйлдвэр энэ асуудлыг шийдэж чадахгүй байна.Материалын бэлтгэлийн үүднээс авч үзвэл литийн төмрийн фосфатын синтезийн урвал нь хатуу фосфат, төмрийн исэл ба литийн давс, нүүрстөрөгчийн урьдал бодис, бууруулагч хийн фаз зэрэг цогц гетероген урвал юм.Энэхүү нарийн төвөгтэй урвалын явцад урвалын тууштай байдлыг хангахад хэцүү байдаг.
5. Оюуны өмчийн асуудал.Одоогийн байдлаар литийн төмрийн фосфатын үндсэн патентыг АНУ-ын Техасын их сургууль эзэмшдэг бол нүүрстөрөгчөөр бүрсэн патентыг канадчууд хүсч байна.Эдгээр хоёр үндсэн патентыг тойрч гарах боломжгүй.Хэрэв патентын нөөц ашигласны төлбөрийг өртөгт оруулбал бүтээгдэхүүний өртөг улам нэмэгдэнэ.
Нэмж дурдахад литийн ион батерейны судалгаа, боловсруулалт, үйлдвэрлэлийн туршлагаас харахад Япон нь лити-ион батерейг худалдаанд гаргасан анхны орон бөгөөд дээд зэргийн лити-ион батерейны зах зээлийг ямагт эзэлсээр ирсэн.Хэдийгээр АНУ суурь судалгаагаараа тэргүүлж байгаа ч одоогоор томоохон лити-ион батерей үйлдвэрлэгч байхгүй байна.Тиймээс Японд цахилгаан төрлийн лити ион батерейны катодын материал болгон өөрчилсөн литийн манганатыг сонгох нь илүү үндэслэлтэй юм.АНУ-д ч гэсэн үйлдвэрлэгчдийн тал хувь нь лити төмрийн фосфат, литийн манганатыг цахилгаан төрлийн лити ион батерейны катодын материал болгон ашигладаг бөгөөд холбооны засгийн газар эдгээр хоёр системийн судалгаа, хөгжлийг дэмждэг.Дээрх асуудлуудыг харгалзан лити төмрийн фосфатыг шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгсэл болон бусад салбарт цахилгаан лити-ион батерейны катодын материал болгон өргөнөөр ашиглахад хэцүү байдаг.Хэрэв бид литийн манганатыг өндөр температурт эргүүлэх, хадгалах чадвар муутай асуудлыг шийдэж чадвал энэ нь бага өртөгтэй, өндөр гүйцэтгэлтэй давуу талтай лити-ион батерейг ашиглахад асар их боломж байх болно.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 10-р сарын 19