लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी क्या है?

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी एक लिथियम आयन बैटरी है जिसमें कैथोड सामग्री के रूप में लिथियम आयरन फॉस्फेट (LiFePO4) और कैथोड सामग्री के रूप में कार्बन होता है। एकल बैटरी का रेटेड वोल्टेज 3.2V है, और चार्जिंग कट-ऑफ वोल्टेज 3.6V~3.65V है।
चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, लिथियम आयरन फॉस्फेट के कुछ लिथियम आयन निकल जाएंगे, और इलेक्ट्रोलाइटिक द्रव्यमान कैथोड में स्थानांतरित हो जाएगा और कार्बन सामग्री के साथ एम्बेडेड हो जाएगा। उसी समय, रासायनिक प्रतिक्रिया के संतुलन को बनाए रखने के लिए इलेक्ट्रॉन एनोड से निकलते हैं और बाहरी सर्किट से आते हैं। डिस्चार्ज प्रक्रिया में, लिथियम आयन चुंबकीय बल के माध्यम से बाहर निकलते हैं, इलेक्ट्रोलाइटिक द्रव्यमान के माध्यम से पहुंचते हैं, एक ही समय में निकलते हैं, बाहरी सर्किट में पहुंचते हैं, और बाहर को ऊर्जा प्रदान करते हैं।

लिथियम आयरनफॉस्फेट बैटरी में उच्च कार्यशील वोल्टेज, उच्च ऊर्जा घनत्व, लंबे चक्र जीवन, अच्छी सुरक्षा, कम स्व-निर्वहन दर और कोई मेमोरी नहीं होने के फायदे हैं।
क्रिस्टल संरचना में, ऑक्सीजन परमाणु छह वर्णों में बारीकी से व्यवस्थित होते हैं। PO43 टेट्राहेड्रोन और FeO6 क्रिस्टल के स्थानिक कंकाल का निर्माण करते हैं, Li और Fe ऑक्टाहेड्रोन गैप पर कब्जा कर लेते हैं, P टेट्राहेड्रोन गैप पर कब्जा कर लेते हैं, जहां Fe सहकोणीय स्थिति में रहता है और Li सहसंयोजक स्थिति में रहता है। FeO6 क्रिस्टल के BC तल पर एक दूसरे से जुड़े हुए हैं, और B अक्ष दिशा में LiO6 की अष्टफलकीय संरचना एक श्रृंखला संरचना में एक दूसरे से जुड़ी हुई है। एक FeO6, दो LiO6 और एक PO43 टेट्राहेड्रोन सह-अस्तित्व में हैं।

FeO6 का कुल नेटवर्क असंतत है, इसलिए यह चालकता नहीं बना सकता है। दूसरी ओर, PO43 टेट्राहेड्रोन जाली के आयतन परिवर्तन को प्रतिबंधित करता है और ली के अपस्फीति और प्रसार को प्रभावित करता है, जिसके परिणामस्वरूप कैथोड सामग्री की इलेक्ट्रॉनिक चालकता और आयन प्रसार दक्षता बेहद कम हो जाती है।

सैद्धांतिक रूप से, बैटरी की उच्च क्षमता (लगभग 170mAh/g) है, और डिस्चार्ज प्लेटफ़ॉर्म 3.4V है। ली चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के बीच आगे-पीछे होता रहता है। चार्जिंग के दौरान, ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया होती है, और ली निकल जाता है। इलेक्ट्रोलाइटिक पदार्थ कैथोड में एम्बेडेड होता है, और लोहा Fe2 से Fe3 में परिवर्तित हो जाता है, और ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया होती है।

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी की संरचनात्मक विशेषताएं क्या हैं?

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी का बायां हिस्सा ओलिविन सामग्री से बना है, जो एल्यूमीनियम पन्नी द्वारा बैटरी से जुड़ा हुआ है। दाईं ओर कार्बन (ग्रेफाइट) से बना बैटरी कैथोड है, जो तांबे की पन्नी और बैटरी कैथोड से जुड़ा हुआ है। बीच में पृथक पॉलिमर की झिल्ली होती है। लिथियम झिल्ली से गुजर सकता है, झिल्ली से नहीं। बैटरी के अंदर इलेक्ट्रोलाइटिक पदार्थ भरा होता है और बैटरी को धातु के आवरण से सील कर दिया जाता है।

बैटरी चार्जिंग एवं डिस्चार्जिंग का सिद्धांत क्या है?

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी की चार्ज डिस्चार्ज प्रतिक्रिया LiFePo4 और FePO4 के बीच होती है। चार्जिंग के दौरान, लिथियम से अलग हुए आयन FePO4 बनाते हैं, और डिस्चार्जिंग के दौरान, लिथियम आयन FePO4 को एम्बेड करके LiFePo4 बनाते हैं।

जब बैटरी चार्ज की जाती है, तो लिथियम आयन लिथियम आयरन फॉस्फेट क्रिस्टल से क्रिस्टल की सतह पर चले जाते हैं, विद्युत क्षेत्र बल के प्रभाव में इलेक्ट्रोलाइटिक पदार्थ में प्रवेश करते हैं, डायाफ्राम से गुजरते हैं, और फिर इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से ग्रेफाइट क्रिस्टल की सतह पर चले जाते हैं, और फिर ग्रेफाइट जाली में एम्बेडेड। दूसरी ओर, कॉपर फ़ॉइल कलेक्टर कंडक्टर के माध्यम से एल्यूमीनियम फ़ॉइल कलेक्टर तक, लग, बैटरी कॉलम, बाहरी सर्किट, कान से बैटरी कैथोड तक और कंडक्टर के माध्यम से ग्रेफाइट कैथोड तक प्रवाहित होता है। कैथोड का आवेश संतुलन. लिथियम आयनों को लिथियम आयरन फॉस्फेट से अलग करने के बाद, लिथियम आयरन फॉस्फेट को आयरन फॉस्फेट में बदल दिया जाता है।