Ka peakanyo ye e tšwelago pele ya sebopego sa maatla a lefase ka bophara le tlhabollo ya ka pela ya maatla ao a mpshafatšwago, .polokelo ya maatlatheknolotši e fetoga thekgo ye bohlokwa ya phetogo ya enetši ganyenyane-ganyenyane le go hlohleletša tlhabollo ya ekonomi ya ka moso.
Matseno a Theknolotši ya Dibetri tša Polokelo ya Enetši
▲Phetolelo ya maatla, polokelo le tšhomišo
▲Go Hlopha le Tirišo ya Ditheknolotši tša Polokelo ya Enetši
▲Kakaretšo ya Dibetri tša Polokelo ya Enetši
▲Molao-motheo o sebetsa le sebopeho sa dibetri polokelo matla
▲Ditšhupetšo tša tshepedišo le mareo a amanago le a dibetri tša polokelo ya maatla
Enetši ke matla a motheo ao a otlelago lefase le mothopo wa motheo woo setšhaba sa batho se ithekgilego ka wona bakeng sa tlhabollo. Go tloga go tšhomišo ya mathomo ya mollo go fihla go mohlagase wa lehono, tlhabollo le tšhomišo ya maatla di šuthišitše tšwelopele ya tlhabologo le go bopa sebopego sa rena sa bjale sa leago.
Ka kgolo ye e tšwelago pele ya nyakego ya enetši ya lefase ka bophara le tlhabollo ya ka pela ya enetši ye mpshafatšwago, theknolotši ya dibetri tša polokelo ya enetši e tšweletše gomme ya ba kokwane ye bohlokwa ya lekala la enetši. Dibetri tša polokelo ya maatla di ka boloka ka mo go atlegilego methopo ya maatla ye e kgaotšago go swana le maatla a phefo le a letšatši gomme tša e lokolla ka dinako tša tlhora ya nyakego, go netefatša go tsepama ga kabo ya mohlagase. Theknolotši ye ga e fokotše fela go ithekga ka dibešwa tša setšo tša mešaletša eupša gape e fa ditiisetšo tše bohlokwa tša go fihlelela ditshepedišo tša fase-khapone le tša maatla a go ya go ile.
Tlhabollo ya theknolotši ya dibetri tša polokelo ya maatla, go tšwa go dibetri tša setšo tša lloto-esiti go ya go dibetri tša sebjalebjale tša lithium-ion, gomme ka morago go ya go dibetri tša maemo a tiilego-ao a tšwelelago le dibetri tša sodium-ion, e dula e thuba ditšhitišo tša theknolotši. Ka go kaonafatša go pitlagana ga maatla, go oketša nako ya bophelo, le go godiša polokego, dibetri tša polokelo ya maatla di bontšhitše ditebelelo tše di nabilego tša tirišo dikarolong tša go swana le polokelo ya maatla a ka gae, dinamelwa, le taolo ya keriti. Go ka thwe theknolotši ya dibetri tša polokelo ya maatla ga se senotlelo fela sa phetogo ya bjale ya sebopego sa maatla eupša gape ke moko wa digridi tše bohlale tša ka moso le ditshepedišo tša enetši tše di phatlalatšwago.
Theknolotši ya polokelo ya maatla a betri ye e theilwego godimo ga lithium-
▲Sebopego le molaotheo wa go šoma wa dibetri tša lithium-ion
▲Lithium-ion betri cathode thepa
▲Lithium-ion betri anode thepa
▲Lithium-ion betri electrolyte
▲Moralo le tšweletšo ya dibetri tša lithium-ion
Ka 1970, M. S. Whittingham wa ExxonMobil o hlotše betri ya mathomo ya lithium-ion. O ile a diriša titanium disulfide le lithium ya tšhipi e le di- electrode tše dibotse le tše mpe, ka go latelelana. Nakong ya go tjhaja le go ntšha, lithium ya tšhipi e jewa ka mo go tšwelago pele le go tšweletšwa ka eleketrode ye mpe, mola thaethaniamo disulfide e tšwela pele go tsenya le go ntšha di-ion tša lithium go eleketrode ye botse. Ditshepetšo tše tše pedi di a bušetšwa morago nakong ka moka ya bophelo bja betri, ka go realo di bopa betri ya bobedi ya lithium-ion yeo e nago le gagamalo ya 2V.Ka 1982, R. R. Agarwal le J. R. Selman ba Illinois Institute of Technology ba utollotše gore di-ion tša lithium di na le thepa ya go tsena gare go ba graphite, e lego tshepedišo yeo e lego ka lebelo le yeo e ka bušetšwago morago...Ga e sa le e hlongwa, dibetri tša lithium-ion di fetile tshepedišong ya nyakišišo, tlhabollo le tlhagelelo. Ka tshepedišo ya tšona ya maemo a godimo le ye e loketšego, di tsenelela ka go oketšega mafapheng a go fapafapana, go tloga go ditšweletšwa tša 3C tša go swana le megala ya sellathekeng le dithebolete go ya go mafapha a maatla a go swana le dikoloi tša mohlagase le mafelo a magolo- a polokelo ya maatla a go swana le di-photovoltaic le maatla a phefo, tšeo di amago kudu bophelo bja leago.
Betri ke eng?
▲Histori ya Tlhabollo ya Betri
▲Matseno go Dibetri tša Lithium-ion
▲Dikarolo tša dibetri tša lithium-ion
▲Didirišwa tša bohlokwa ka gare ga dibetri tša lithium-ion
Betri ke mofuta wa mohlodi wa matla. Methopo ya maatla ka kakaretšo e arotšwe ka methopo ya maatla a mmele le methopo ya maatla a dikhemikhale. Methopo ya maatla a mmele e akaretša didirišwa tša tlhagišo ya mohlagase wa letšatši, didirišwa tša tlhagišo ya mohlagase wa go fiša, dijenereithara tša mohlagase wa go fiša le wa meetse, bj.bj.; mola methopo ya maatla a dikhemikhale e šupa didirišwa tša go tšweletša mohlagase tšeo di ka fetošago ka go lebanya maatla a dikhemikhale go ba maatla a mohlagase, ke gore, dibetri tša dikhemikhale ka kgopolo ya kakaretšo, goba dibetri fela.
Ditshepedišo tša dibetri di tšweletše ka meloko ye mene: dibetri tša lloto-esiti, dibetri tša nikele-cadmium, dibetri tša nikele-metal hydride, le dibetri tša lithium-ion. Tiragatšo ya dibetri e kaonefetše ka mo go tšwelago pele, gomme kwešišo ya batho ya ditshepedišo tša dibetri e ile ya tsenelela. Ga bjale, dibetri tša lithium-ion ke tshepedišo ya dibetri ye e tladišwago gape yeo e šomago gabotse kudu le yeo e šomišago maatla{1}}, yeo e emelago maemo a godimodimo a nyakišišo le theknolotši ya dibetri tša batho.
Histori ya Dinyakišišo le Tlhabollo ya Didirišwa tša Lithium Iron Phosphate
▲Histori ya tlhabollo ya didirišwa tša lithium iron phosphate
▲Boemo bja patent bja lithium iron phosphate
▲Dithuto tša sebopego le tša tshepedišo ya didirišwa tša lithium iron phosphate
Lithium iron phosphate (LiFeP, LFP, e tsebjago gape bjalo ka lithium iron phosphate goba lithium iron phosphate) ke sedirišwa sa cathode seo se šomišwago ka dibetri tša lithium-ion. E hlaolwa ka go se be gona ga dielemente tša bohlokwa tša go swana le cobalt le nikele, ditheko tša fase tša didirišwa tše tala, le bontši bja methopo ya fosforo, lithium le tšhipi ka gare ga kgapetla ya Lefase, yeo e ka fihlelelago nyakego ya mmaraka ye e fetago ditone tše milione o tee ka ngwaga. Bjalo ka thepa ya cathode, lithium tšepe phosphate e na le gagamalo ya go šoma ye e lekanetšego (3.2V), bokgoni bjo bo itšego bjo bo phagamego (170mA·h/g), maatla a godimo a go ntšha, bokgoni bja go tjhaja ka lebelo, bophelo bjo botelele bja modikologo, le go tsepama mo go botse ka fase ga ditikologo tša themperetšha ya godimo le phišo ye kgolo.
Thepa tlhahiso sebediswa ka tlhahiso ya lithium tšepe phosphate thepa
▲Dinyakwa tša Didirišwa tša Tšweletšo:;Didirišwa tša go Hlakanya;Didirišwa tša go Omiša;Didirišwa tša Sintering,;Didirišwa tša go pšhatlaganya; Didirišwa tša go Hlahloba; Jenereithara ya Naetrotšene;Didirišwa tša go phuthela.
Ge didirišwa tša cathode tša lithium iron phosphate (LFP) di šomišwa ka tšweletšong ya dibetri tša lithium-ion, dinyakwa tša bohlweki bja tšona, kgato, le ditšhila di thata kudu. Ka mohlala, ge tekanyo ya oxidation ya tšhipi ya divalent ka go LFP e fihla go 1%, bokgoni bjo bo itšego bo ka fokotšega ka go feta 30%. Se ke ka lebaka la gore tšhipi ye e sa tšwago go tšweletšwa ya trivalent e apeša bokagodimo bja LFP, e bopa legato la go arabela leo le thibelago dikarabelo tše dingwe tša ka gare. Ge e le gore LFP e šetše e oxidized, mekgwa ya phokotšo ye e latelago e ka se tšweletše LFP ka lebaka la gore di-ion tša lithium ka gare ga didirišwa tše tala di šetše di lahlegile.
Go lokišetša didirišwa tša lithium tšepe phosphate ka mokgwa wa ferrous oxalate
▲Molao wa motheo wa tswako
▲Main maiketsetso thepa e tala
▲Tshepedišo ya tswako
▲Tiragatšo ya didirišwa tša maitirelo
Tshepetšo ya go kopanya lithium iron phosphate ka go šomiša ferrous oxalate bjalo ka sedirišwa se tala e bitšwa mokgwa wa ferrous oxalate (goba mokgwa wa ferrous fela). Ga bjale, mokgwa wa ferrous oxalate ke tshepedišo le mokgwa wo o šomišwago kudu ka China, ka go feta seripagare sa batšweletši ba ka gae ba o šomiša. Mehola ya yona ye megolo ke ditshenyagalelo tša fase tša didirišwa tše tala, tshepedišo ye bonolo, le taolo ye bonolo ya ditekanyo tša metswako.
Go lokišetša didirišwa tša lithium tšepe phosphate ka phokotšo ya carbothermal
▲Molao wa motheo wa tswako
▲Main maiketsetso thepa e tala
▲Tshepedišo ya tswako
▲Tiragatšo ya didirišwa tša maitirelo
Gare ga batšweletši bao ba tšweletšago didirišwa tša lithium iron phosphate (LiFePO4), mokgwa wa phokotšo ya carbothermal ga bjale ke theknolotši ya bobedi yeo e šomišwago kudu ka morago ga mokgwa wa ferrous oxalate. Didirišwa tša yona tše tala tše kgolo ke tšhipi ya ferric (Fe2PO4), go akaretšwa iron phosphate (Fe2PO4) le iron oxide (Fe2O3). Nakong ya karabelo, khapone (C) le khaponetaeoksaete (C2O3) di fokotša tšhipi ya ferric (Fe2PO4) go tšhipi ya tšhipi (Fe2+), yeo ka morago e tsenago ka gare ga lattice ya kristale, e bopa sebopego sa kristale sa lithium iron phosphate (LiFePO4).
Mohola wa mokgwa wa phokotšo ya carbothermal ke gore oxidation ya didirišwa tše tala ga e hloke go elwa hloko nakong ya tshepedišo; mekgwa ya go fapafapana ya go hlakanya e ka šomišwa go šoma didirišwa tše tala go fihlelela seemo sa go phatlalatšwa seo se nyakegago. Ke feela mogatong wa themperetšha ya godimo moo khapone e fokotšago tšhipi ya ferric go ya go tšhipi ya tšhipi, e bopa lithium iron phosphate, ke ka fao leina la mokgwa wa go fokotša carbothermal. Mokgwa wa phokotšo ya carbothermal o fihlelela phokotšo ya kgato e tee-, o fokotša tšweletšo ya khase, gomme o hola go kaonafatša poelo. Ka nako e swanago, tshepedišo ya go tswakanya e bonolo e bile e bonolo go e laola, e lego seo se lebišago go palo e oketšegago ya dikhamphani tšeo di amogelago mokgwa wa go fokotša carbothermal.
Hydrothermal lokisetsa ya lithium tšepe phosphate thepa
▲Molao wa motheo wa tswako
▲Main maiketsetso thepa e tala
▲Tshepedišo ya tswako
▲Tiragatšo ya didirišwa tša maitirelo
Mokgwa wa hydrothermal ke mokgwa wo o tšwetšego pele kudu wa go lokišetša didirišwa tša lithium iron phosphate cathode. Tshepetšo ya yona ye kgolo e šomiša tshepedišo ya hydrothermal ya supercritical, e hlatswa ferrous sulfate, lithium hydroxide, le phosphoric acid ka meetseng, e ruthetša tharollo go fihla go tekanyo ya go feta 100 tikologong ye e tswaletšwego go bopa tharollo ya meetse ya themperetšha ya godimo, ya kgatelelo ya godimo-. Karabelo e tšwela pele ka phatlalatšo ya ion, e tšweletša dikarolwana tša kristale ya lithium iron phosphate. Ke moka sedirišwa se se hlwekilego sa lithium iron phosphate se a sefiwa, sa omišwa, gomme sa tlotšwa ka khapone-go bopa motswako wa lithium iron phosphate/carbon.
Mekgwa ya go dira diteko le tshekatsheko ye e tlwaelegilego ya didirišwa tša lithium iron phosphate
▲Tlhahlobo ya sebopego sa dikhemikhale le mekgwa ya go dira diteko tša didirišwa tša lithium iron phosphate
▲Mekgwa ya go dira diteko tša thepa ya mmele bakeng sa didirišwa tša lithium iron phosphate
▲Mekgwa ya go dira diteko tša tshepedišo ya dikhemikhale tša mohlagase bakeng sa didirišwa tša lithium iron phosphate
▲Tlhahlobo ya Ditirišo tše di Šomago tša Didirišwa tša Lithium Iron Phosphate
Bakeng sa didirišwa tša lithium iron phosphate (LFP), go dira diteko ke theknolotši ya motheo, yeo e lego bohlokwa le go feta taolo ya tshepedišo ya tswako. Ka ntle le datha ya diteko ye e nepagetšego le ye e nepagetšego, maemo a tshepedišo ye e tsepamego a ka se hwetšwe, gomme ka go realo, ditšweletšwa tša LFP tše di nago le maswanedi tšeo di fihlelelago dinyakwa tša tšhomišo di ka se tšweletšwe. Teko ye e tiilego ya didirišwa e bohlokwa go ralala le tshepedišo ka moka ya tšweletšo, go tloga go theko ya didirišwa tše tala le tswako go ya go kelo ya setšweletšwa se se feditšwego. Ka fao, yuniti efe goba efe yeo e nyakišišago le go tšweletša LFP e swanetše go gatelela kudu kago ya tshepedišo ya yona ya go dira diteko. Go thwala didirišwa tše di raraganego tša go dira diteko, mekgwa ye e tiilego ya go dira diteko, le bašomi ba go dira diteko bao ba tlwaeditšwego gabotse ke maemo a motheo a gore khamphani e boloke maemo a yona ka intastering.
Analysis ya thepa tse ling tšobotsi ya lithium tšepe phosphate thepa
▲Electrochemical tshebetso and analysis ya lithium tšepe phosphate thepa
▲Elektrone microscopic sebopeho and analysis ya lithium tšepe phosphate thepa
▲Bokagodimo matla a lithium tšepe phosphate thepa
▲Tekanyo ya go qhibidiga ga tšhipi ka gare ga didirišwa tša lithium tšepe fosfate
▲Spectroscopic litšobotsi tsa lithium tšepe phosphate thepa
Ka tirišong ye e šomago ya didirišwa tša lithium iron phosphate, go tlaleletša go diteko tša tshepedišo ya ka mehla, go a nyakega gape go ela dithoto tše dingwe tše di itšego go fa tšhupetšo ya kelo ya tshepedišo ya didirišwa le ditshepedišo tša tšweletšo ya betri. Ka tšwelopele ya thekinolotši, ditekanyetšo tše dingwe tšeo pele di bego di ka lekantšhwa feela ka go diriša disele tše di tletšego bjale di ka laolwa ka go diriša mekgwa e bonolo. Ka mohlala, tshepedišo ya modikologo ya didirišwa tša lithium iron phosphate, kudu-kudu tshepedišo ya modikologo wa khapone, bjale e ka hlahlobja ka go diriša disele tša tšhelete ya tšhipi tšeo di hlamilwego ka mo go kgethegilego, e lego seo se nolofatšago kudu tshepedišo ya go ela.
Theknolotši ya go dira dibetri ka go šomiša didirišwa tša lithium iron phosphate
▲Lithium tšepe phosphate betri tsamaiso moralo ditlhaloso
▲Lithium tšepe phosphate thepa slurry lokisetsa theknoloji
▲Coating ya lithium tšepe phosphate slurry
▲Rolling ya lithium tšepe phosphate dielektrode
▲Phetošo le Karoganyo
▲Mehlala e meng ya tlhahiso ya betri
Bakeng sa betri efe goba efe ya lithium-ion, tlhamo ya mathomo ke mošomo wa mathomo. Mošomo wa go hlama o akaretša go laetša tshepedišo ya tšweletšo ya betri ya lithium-ion. Ka ge tshepedišo ya betri e laolwa kudu ke dielektrode, tlhamo ya dielektrode ke karolo ya motheo ya tshepedišo ya go dira betri. Se ke therešo gape le ka dibetri tša lithium iron phosphate.
Main kopo libakeng tsa lithium tšepe phosphate dibetri
▲Ditirišo tša dibetri tša lithium iron phosphate ka gare ga didirišwa tša dinamelwa tša mohlagase
▲Ditirišo tša dibetri tša lithium tšepe phosphate ka phepelo ya mohlagase ya polokelo ya maatla
▲Ditirišo tša dibetri tša lithium tšepe phosphate ka didirišweng tša mohlagase
▲Ditirišo tša dibetri tša lithium iron phosphate
Lithium iron phosphate (LFP) ke sedirišwa sa cathode bakeng sa dibetri tša lithium-ion, gomme mohola wa yona o mogolo ke polokego ya yona e phagamego. E bile e na le mehola yeo lithium manganese oxide le nickel-manganese-cobalt ternary materials di e hlokago, go swana le bophelo bjo botelele bja modikologo, ditshenyagalelo tša fase tša didirišwa, le methopo ye mentši ya didirišwa tše tala. Dibetri tša LFP di na le gagamalo ye e tsepamego, gagamalo ya go šoma ye e lekanetšego, go sepelelana gabotse le ditshepedišo tša electrolyte, ga di na mpholo, ga di na mafelelo a memori, ebile ga di šilafatše tikologo. Matla a bona a itšego a ka fihla go 100–130 Wh/kg, e lego makga a 0.3-5 a dibetri tša lloto-a esiti le makga a 1.5 a dibetri tša nikele-metal hydride. Ka baka la mehola ya yona e mentši, e lebelelwa e le betri e botse bakeng sa dikoloi tša mohlagase, polokelo ya matla a phefo le a letšatši le dibetri tše di šireletšegilego tša go boloka bakeng sa go dirišwa ka gae.
Tebelelo ya Didirišwa tše dingwe tša Cathode tša Dibetri tša Lithium-ion
▲Lithium vanadium fosfate cathode thepa -
▲Lithium manganese fosfate cathode thepa
▲Lithium tšepe silicate cathode thepa
▲Lithium tšepe borate cathode thepa
▲Lithium-didirišwa tša cathode tše di humilego tša lera
Go tšwelela ga didirišwa tša lithium iron phosphate (LFP) go beile motheo wa saense ya dilo tše di bonagalago bakeng sa tirišo ye e atilego ya dibetri tše kgolo tša tekanyo ya lithium-ion.
Bjalo ka ge go tsebja gabotse, polokego ya dibetri tša lithium-ion e be e dutše e le taba ya motheo le ye bohlokwa yeo e thibelago tlhabollo ya intasteri. Gaešita le dinageng tše di hlabologilego tšeo di nago le dithoto tše di tsepamego tša dilo tše di bonagalago le didirišwa tše di raraganego tša go šoma, polokego ya dibetri tša lithium-ion e ka se kgonthišetšwe ka botlalo. Ka ge go filwe maemo a bjale a fase kudu a tshepedišo ya betri ya lithium-ion nageng ya gešo, LFP e loketše gabotse -maemo a bosetšhaba a naga ya gešo, e kaonafatša kudu polokego ya dibetri.