Принцип рада литијум гвожђе фосфатне батерије

Литијум гвожђе фосфатна батеријаодноси се на литијум-јонску батерију која користи литијум гвожђе фосфат као материјал позитивне електроде.Катодни материјали литијум-јонских батерија углавном укључују литијум кобалт оксид, литијум манганат, литијум никл оксид, тернарне материјале, литијум гвожђе фосфат итд.
Када се батерија литијум гвожђе фосфата напуни, литијум јони Ли+ у позитивној електроди мигрирају на негативну електроду кроз полимерни сепаратор;током процеса пражњења, литијум јони Ли+ у негативној електроди мигрирају на позитивну електроду кроз сепаратор.Литијум-јонске батерије су добиле име по литијум-јонима који мигрирају напред-назад током пуњења и пражњења.

Када се батерија литијум гвожђе фосфата напуни, Ли+ мигрира са 010 површине кристала литијум гвожђе фосфата на површину кристала.Под дејством силе електричног поља, он улази у електролит, пролази кроз сепаратор, а затим електролизом мигрира на површину графена, а затим се уграђује у графен.У решетки, у исто време, електрони теку до електроде од алуминијумске фолије позитивне електроде кроз проводник и теку до колектора струје од бакарне фолије негативне електроде кроз језичак, пол батерије, спољашње коло, негативни пол и негативног уха, а затим до графитне негативне електроде кроз проводник., је да наелектрисање негативне електроде достиже равнотежу, а након што се литијум јони деинтеркалирају из литијум гвожђе фосфата, литијум гвожђе фосфат се претвара у гвожђе фосфат.

Када се батерија литијум гвожђе фосфата испразни, Ли+ се деинтеркалира из кристала графита, улази у електролит, пролази кроз сепаратор, мигрира на површину кристала литијум гвожђе фосфата кроз електролит, а затим се поново уграђује у решетку литијума гвожђе фосфата кроз површину 010.У.Истовремено, батерија тече до колектора бакарне фолије негативне електроде кроз проводник и тече до колектора бакарне фолије позитивне електроде кроз језичак, негативни пол батерије, спољашње коло, позитивни пол и позитивно ухо, и затим до позитивне електроде литијум гвожђе фосфата кроз проводник, тако да наелектрисање позитивне електроде достигне равнотежно стање.
Једначина хемијске реакције литијум-гвожђе-фосфатне батерије

Позитивна електрода литијум-јонске батерије је једињење које садржи метални литијум, углавном литијум гвожђе фосфат (као што је литијум гвожђе фосфат ЛиФеПО4, литијум кобалт фосфат ЛиЦоО2, итд.), а негативна електрода је графит или угљеник (генерално, графит је користе се), а органска једињења се користе између позитивне и негативне електроде.Растварач делује као електролит.Када се батерија напуни, позитивна електрода се разлаже да би генерисала литијум јоне, а литијум јони улазе у негативну електроду батерије кроз електролит и уграђени су у микропоре угљеничног слоја негативне електроде.Током употребе батерије (еквивалентно пражњењу), литијум јони уграђени у микропоре негативне електроде враћају се на позитивну електроду.Што се више литијум јона враћа на позитивну електроду, то је већи капацитет пражњења.Капацитет батерије на који се обично позивамо је капацитет пражњења.На овај начин, током процеса пуњења и пражњења батерије, литијум јони непрекидно пролазе напред-назад између позитивне и негативне електроде, па се литијум-јонска батерија назива и батерија столице за љуљање.

Једначина електрохемијске реакције литијум гвожђе фосфатне батерије је приказана у наставку:

Позитивна реакција: ЛиФеПО4?Ли1-кФеПО4+кЛи++ке-;

Негативна реакција: кЛи++ке-+6Ц?ЛикЦ6;

Укупна формула реакције: ЛиФеПО4+6кЦ?Ли1-кФеПО4+ЛикЦ6.