리튬인산철 배터리란?

인산철리튬전지는 양극재로 인산철리튬(LiFePO4)을 양극재로 탄소를 사용하는 리튬이온 배터리다. 단일 배터리의 정격 전압은 3.2V이며, 충전 차단 전압은 3.6V~3.65V입니다.
충전 과정에서 인산철리튬의 일부 리튬 이온이 빠져나가고 전해질 덩어리가 음극으로 옮겨져 탄소 재료에 묻혀 있게 됩니다. 동시에 전자는 양극에서 방출되어 외부 회로에서 도착하여 화학 반응의 균형을 유지합니다. 방전과정에서 리튬이온은 자기력을 통해 빠져나와 전해질 덩어리를 통해 도달하고 동시에 방출되어 외부회로에 도착하여 외부에 에너지를 공급한다.

리튬철인산염 배터리는 높은 작동 전압, 높은 에너지 밀도, 긴 사이클 수명, 우수한 안전성, 낮은 자체 방전율 및 메모리가 없다는 장점을 가지고 있습니다.
결정 구조에서는 산소 원자가 6자로 촘촘하게 배열되어 있습니다. PO43 사면체와 FeO6는 결정의 공간 골격을 형성하고, Li와 Fe는 팔면체 간격을 차지하고, P는 사면체 간격을 차지하며, 여기서 Fe는 동일 각도 위치를 차지하고 Li는 공변 위치를 차지합니다. FeO6는 결정의 BC면에서 서로 연결되어 있고, LiO6의 B축 방향 팔면체 구조는 사슬 구조로 서로 연결되어 있다. 하나의 FeO6, 두 개의 LiO6 및 하나의 PO43 사면체가 공존합니다.

FeO6의 전체 네트워크는 불연속적이므로 전도성을 형성할 수 없습니다. 반면, PO43 사면체는 격자의 부피 변화를 제한하고 Li의 절제 및 확산에 영향을 미치므로 양극재의 전자 전도도 및 이온 확산 효율이 매우 낮습니다.

이론적으로 배터리는 고용량(약 170mAh/g)을 가지며 방전 플랫폼은 3.4V이다. Li는 충전과 방전 사이를 왔다 갔다 합니다. 충전하는 동안 산화반응이 일어나서 Li가 빠져나간다. 음극에는 전해물질이 매립되어 철이 Fe2에서 Fe3으로 변환되면서 산화반응이 일어난다.

리튬인산철 배터리의 구조적 특성은 무엇입니까?

인산철리튬 배터리의 왼쪽 부분은 감람석 재질로 만들어졌으며 알루미늄 호일로 배터리와 연결되어 있습니다. 오른쪽에는 탄소(흑연)로 구성된 배터리 음극이 있으며, 이는 구리박과 배터리 음극으로 연결되어 있습니다. 중앙에는 분리된 고분자의 막이 있습니다. 리튬은 멤브레인이 아닌 멤브레인을 통과할 수 있습니다. 배터리 내부는 전해물질로 채워져 있으며, 배터리는 금속 쉘로 밀봉되어 있습니다.

배터리 충전 및 방전 원리는 무엇입니까?

인산철리튬 배터리의 충전 방전 반응은 LiFePo4와 FePO4 사이에서 발생합니다. 충전 중에는 리튬에서 분리된 이온이 FePO4를 형성하고, 방전 중에는 리튬 이온이 FePO4에 묻혀 LiFePo4를 형성합니다.

배터리가 충전되면 리튬이온은 인산철리튬 결정에서 결정 표면으로 이동하고, 전계력의 영향으로 전해질 물질에 들어가 격막을 통과한 후 전해질을 통해 흑연 결정 표면으로 이동하고, 그런 다음 흑연 격자에 내장됩니다. 반면, 구리 호일 수집기는 도체를 통해 알루미늄 호일 수집기로, 러그, 배터리 기둥, 외부 회로, 이어를 통해 배터리 음극으로, 도체를 통해 흑연 음극으로 흐릅니다. 음극의 전하 균형. 리튬 이온이 인산철리튬에서 탈상된 후 인산철리튬이 인산철로 전환됩니다.