Литий темир фосфат батареясынын иштөө принцибине жана чынжыр реакциясынын теңдемесине киришүү

Бул оң электрод продуктусу катары литий темир фосфатын (LiFePO4) жана зыяндуу электрод продуктусу катары көмүртекти колдонгон литий-иондук батарейка. Бул эң экологиялык таза, эң узун өмүргө ээ, эң коопсуз жана бардык литий батарейкаларынын ичинен эң сонун разряд ылдамдыгы.

Биринчиден, литий темир фосфат батареясынын иштөө түшүнүгү.

Литий темир фосфат батареясы заряддалганда, оң электроддогу литий иондору Li+ полимердик сепаратор аркылуу терс электродго өтөт; разряд процессинде терс электроддогу литий иондору Li+ бөлүнүү менен оң электродго өтөт. Литий-иондук батарейкалар литий иондору бошотуу жана эсеп коюу учурунда алдыга жана артка жылгандан кийин чакырылат.

1. Литий темир фосфат батареясы эсепке алынганда, Li+ литий темир фосфат кристаллынын 010 беттик аянтынан кристалл бетинин аянтына жылат. Электрдик аймактын күчүнүн таасири астында ал электролитке кирип, диафрагма аркылуу өтөт, андан соң электролиз менен графендин бетине өтөт. Андан кийин, графен торчосуна орнотулган, ошол эле учурда, электрондор өткөргүч аркылуу оң электроддун жеңил алюминий фольга электродуна агып, ошондой эле тегерек электроддун жез алюминий фольга ток коллекторуна тилке, аккумулятордук пост, тышкы чынжыр, терс пост, ошондой эле жагымсыз кулак, андан кийин тескери өткөргүч менен агып келет. Терс графит электрод - терс электроддун наркынын тең салмактуулугу. Литий иондору литий темир фосфатынан деинтеркалациялангандан кийин литий темир фосфаты темир фосфатына айланат.

2. Литий-темир фосфат аккумулятору зарядсызданганда, Li+ графит кристалынан интеркалацияланып, электролитке кирип, диафрагма аркылуу өтөт, андан кийин электролит менен литий темир фосфатынын кристаллынын беттик аймагына жылат, андан кийин темир фосфатынын бетине кайра кирет. Торлордун ичинде. Ошол эле учурда аккумулятор өткөргүч аркылуу терс электроддун жез алюминий фольга коллекторуна жылып, тилке, терс батарейка посту, тышкы схема, оң пост жана оң кулак аркылуу жагымдуу электроддун жез алюминий фольга энтузиастына, андан кийин литий темир фосфатына жагымдуу электродго ошол өткөргүч аркылуу, оң фельге ээ болушун камсыздайт. тең салмактуулук абалы.

Экинчи. Литий-темир фосфат батареясынын пакетинин химиялык реакция формуласы

Оң реакция: LiFePO4?Li1- xFePO4+ xLi++ xe-;.

Терс жооп: xLi++ xe- +6 C?LixC6;.

Жалпы жооп формуласы: LiFePO4 +6 xC?Li1- xFePO4+ LixC6.

Жогорудагы литий темир фосфат батареясынын иштөө принцибинин жана ошондой эле химиялык реакция теңдемесинин кириши. LiFePO4 батарейкасы бир катар өзгөчө артыкчылыктарга ээ, мисалы, жогорку иштөө чыңалуу, жогорку кубаттуулуктун калыңдыгы, узак мөөнөттүү иштөө мөөнөтү, өзүн-өзү разряддын төмөн баасы, эс тутумга тийгизген таасири жок, экологиялык таза айлана-чөйрөнү коргоо ж. жана авариялык электр менен жабдуу системалары.

Бул оң электрод материалы катары литий темир фосфатын (LiFePO4) жана зыяндуу электрод материалы катары көмүртекти колдонгон литий-иондук батарейка. Литий темир фосфат батареясы заряддалганда, Li+ литий темир фосфат кристаллынын 010 беттеринен кристалл бетине жылат. Литий иондору литий темир фосфатынан деинтеркалациялангандан кийин литий темир фосфаты темир фосфатына айланат.

Литий-темир фосфат батареясы чыкканда, Li+ графит кристалынан интеркалацияланып, электролитке түшүп, диафрагма аркылуу өтөт, андан соң электролит аркылуу литий-темир фосфатынын кристаллынын бетине жылат, ошондой эле андан кийин литий-темир фосфатынын бетине кайра кирет.