लिथियम लोह फॉस्फेट बॅटरीचे तोटे
सामग्रीमध्ये फायद्यांव्यतिरिक्त, अनुप्रयोग आणि विकासाची क्षमता आहे की नाही, सामग्रीमध्ये मूलभूत दोष आहेत की नाही हे महत्त्वाचे आहे.
सध्या, लिथियम आयरन फॉस्फेटची चीनमध्ये पॉवर लिथियम-आयन बॅटरीची कॅथोड सामग्री म्हणून मोठ्या प्रमाणावर निवड केली जाते.सरकार, वैज्ञानिक संशोधन संस्था, उपक्रम आणि अगदी सिक्युरिटीज कंपन्यांचे बाजार विश्लेषक या सामग्रीबद्दल आशावादी आहेत आणि ते पॉवर लिथियम-आयन बॅटरीच्या विकासाची दिशा मानतात.कारणांच्या विश्लेषणानुसार, मुख्यतः खालील दोन मुद्दे आहेत: प्रथम, युनायटेड स्टेट्समधील संशोधन आणि विकासाच्या दिशेच्या प्रभावामुळे, युनायटेड स्टेट्समधील व्हॅलेन्स आणि ए123 कंपन्यांनी प्रथम लिथियम लोह फॉस्फेटचा कॅथोड सामग्री म्हणून वापर केला. लिथियम आयन बॅटरीचे.दुसरे म्हणजे, लिथियम-आयन बॅटरीसाठी वापरता येणारे चांगले उच्च तापमान सायकलिंग आणि साठवण कार्यक्षमतेसह लिथियम मॅंगनेट सामग्री चीनमध्ये तयार केलेली नाही.तथापि, लिथियम लोह फॉस्फेटमध्ये देखील मूलभूत दोष आहेत ज्याकडे दुर्लक्ष केले जाऊ शकत नाही, ज्याचा सारांश खालीलप्रमाणे आहे:
1. लिथियम आयर्न फॉस्फेट तयार करण्याच्या सिंटरिंग प्रक्रियेत, उच्च तापमान कमी करणार्‍या वातावरणात लोह ऑक्साईड साध्या लोहापर्यंत कमी करणे शक्य आहे.बॅटरीमध्ये सर्वात निषिद्ध पदार्थ असलेल्या लोहामुळे बॅटरीचे सूक्ष्म शॉर्ट सर्किट होऊ शकते.जपानने पॉवर प्रकारच्या लिथियम आयन बॅटरीच्या कॅथोड सामग्री म्हणून ही सामग्री न वापरण्याचे हे मुख्य कारण आहे.
2. लिथियम आयर्न फॉस्फेटमध्ये काही कार्यक्षमता दोष आहेत, जसे की कमी टँपिंग घनता आणि कॉम्पॅक्शन घनता, परिणामी लिथियम आयन बॅटरीची ऊर्जा घनता कमी होते.कमी तापमानाची कार्यक्षमता खराब आहे, जरी त्याची नॅनो – आणि कार्बन कोटिंग ही समस्या सोडवत नाही.अर्गोन नॅशनल लॅबोरेटरीच्या एनर्जी स्टोरेज सिस्टम सेंटरचे संचालक डॉ डॉन हिलेब्रँड यांनी लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरीच्या कमी तापमानाच्या कामगिरीबद्दल बोलले तेव्हा त्यांनी त्याचे वर्णन भयंकर केले.लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरीवरील त्यांच्या चाचणीच्या परिणामांवरून असे दिसून आले की लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरी कमी तापमानात (० ℃ खाली) इलेक्ट्रिक वाहने चालवू शकत नाही.जरी काही उत्पादक दावा करतात की लिथियम लोह फॉस्फेट बॅटरीची क्षमता धारणा दर कमी तापमानात चांगला आहे, तो कमी डिस्चार्ज करंट आणि कमी डिस्चार्ज कट-ऑफ व्होल्टेजच्या स्थितीत आहे.या प्रकरणात, उपकरणे अजिबात सुरू केली जाऊ शकत नाहीत.
3. सामग्रीची तयारी खर्च आणि बॅटरीची निर्मिती खर्च जास्त आहे, बॅटरीचे उत्पन्न कमी आहे आणि सातत्य कमी आहे.लिथियम आयर्न फॉस्फेटच्या नॅनोक्रिस्टलायझेशन आणि कार्बन लेपद्वारे सामग्रीचे इलेक्ट्रोकेमिकल गुणधर्म सुधारले गेले असले तरी, उर्जा घनता कमी होणे, संश्लेषण खर्चात सुधारणा, खराब इलेक्ट्रोड प्रक्रियेची कार्यक्षमता आणि कठोर पर्यावरण यांसारख्या इतर समस्या देखील उद्भवल्या आहेत. आवश्यकतालिथियम आयर्न फॉस्फेटमधील Li, Fe आणि P ही रासायनिक मूलद्रव्ये भरपूर प्रमाणात असली आणि त्याची किंमत कमी असली, तरी तयार केलेल्या लिथियम आयर्न फॉस्फेट उत्पादनाची किंमत कमी नाही.प्रारंभिक संशोधन आणि विकास खर्च काढून टाकल्यानंतरही, या सामग्रीची प्रक्रिया खर्च तसेच बॅटरी तयार करण्याच्या उच्च खर्चामुळे युनिट ऊर्जा साठवणुकीची अंतिम किंमत जास्त होईल.
4. खराब उत्पादन सुसंगतता.सध्या, चीनमधील कोणताही लिथियम लोह फॉस्फेट सामग्रीचा कारखाना ही समस्या सोडवू शकत नाही.सामग्रीच्या तयारीच्या दृष्टीकोनातून, लिथियम लोह फॉस्फेटची संश्लेषण प्रतिक्रिया ही एक जटिल विषम प्रतिक्रिया आहे, ज्यामध्ये घन फॉस्फेट, लोह ऑक्साईड आणि लिथियम मीठ, कार्बन जोडलेले पूर्ववर्ती आणि गॅस फेज कमी करणे समाविष्ट आहे.या जटिल प्रतिक्रिया प्रक्रियेत, प्रतिक्रियेची सुसंगतता सुनिश्चित करणे कठीण आहे.
5. बौद्धिक संपदा समस्या.सध्या, लिथियम आयर्न फॉस्फेटचे मूळ पेटंट युनायटेड स्टेट्समधील टेक्सास विद्यापीठाच्या मालकीचे आहे, तर कार्बन कोटेड पेटंट कॅनेडियन लोकांकडून लागू केले जाते.या दोन मूलभूत पेटंटना बायपास करता येत नाही.पेटंट रॉयल्टी खर्चामध्ये समाविष्ट केल्यास, उत्पादनाची किंमत आणखी वाढेल.
याव्यतिरिक्त, R&D आणि लिथियम-आयन बॅटरीच्या उत्पादनाच्या अनुभवावरून, लिथियम-आयन बॅटरीचे व्यावसायिकीकरण करणारा जपान हा पहिला देश आहे आणि त्याने नेहमीच उच्च-अंत लिथियम-आयन बॅटरी मार्केट व्यापले आहे.जरी युनायटेड स्टेट्स काही मूलभूत संशोधनात आघाडीवर असले तरी, आतापर्यंत एकही मोठा लिथियम आयन बॅटरी उत्पादक नाही.त्यामुळे, पॉवर प्रकारच्या लिथियम आयन बॅटरीची कॅथोड सामग्री म्हणून सुधारित लिथियम मॅंगनेट निवडणे जपानसाठी अधिक वाजवी आहे.युनायटेड स्टेट्समध्ये देखील, अर्धे उत्पादक लिथियम आयर्न फॉस्फेट आणि लिथियम मॅंगनेट हे पॉवर प्रकारच्या लिथियम आयन बॅटरीचे कॅथोड साहित्य म्हणून वापरतात आणि फेडरल सरकार देखील या दोन प्रणालींच्या संशोधन आणि विकासास समर्थन देते.वरील समस्या लक्षात घेता, लिथियम आयरन फॉस्फेटचा नवीन उर्जा वाहने आणि इतर क्षेत्रांमध्ये पॉवर लिथियम-आयन बॅटरीचे कॅथोड सामग्री म्हणून मोठ्या प्रमाणावर वापर करणे कठीण आहे.जर आम्ही खराब उच्च-तापमान सायकलिंग आणि लिथियम मॅंगनेटच्या स्टोरेज कार्यक्षमतेची समस्या सोडवू शकलो, तर कमी किमतीच्या आणि उच्च दराच्या कार्यक्षमतेच्या फायद्यांसह उर्जा लिथियम-आयन बॅटरीच्या वापरामध्ये मोठी क्षमता असेल.
पोस्ट वेळ: ऑक्टोबर-19-2022