Napike LiFePO4 ring baterai litium??
Purwaka ring Bahan Sefong
Lithium besi fosfat (rumus molekuler LiFePO₄, litium besi fosfat, LFP, taler kauningin pinaka litium besi fosfat utawi litium fosfat ferrous) inggih punika bahan katoda sane kaanggen ring baterai litium-on. Cecirennyane inggih punika nenten madaging unsur-unsur sane maaji sakadi kobalt utawi nikel, harga bahan bakune kirang; lan karbon, litium, lan besi sane akeh ring kerak bumi, sane prasida nagingin permintaan pasar langkungan saking satus yuta ton nyabran warsa. Pinaka bahan katode, litium besi fosfat madue tegangan makarya sane sedeng (3,2 V), kapasitas spesifik sane tegeh (170 mA·h/g), daya debit sane tegeh, kemampuan pengisian sane gelis, lan masa siklus panjang, antuk stabilitas sane becik ring tegeh{{5} suhu lan tinggi lingkungan sane tegeh.
Kristal litium besi fosfat ngranjing ring siki soroh struktur olivin. Ring minerologi, punika kawastanin triphilit, mawit saking kruna Yunani akar tri lan lilon. Ring bijih, warna punika prasida mawarna abu-abu, barak - coklat abu-abu, coklat, utawi selem, nanging produk sane sujati ireng utawi abu-abu-luck. Bahan mineral alami sane pastika madaging litium besi fosfat, nanging nilainyane kirang lan nenten ngantos tingkat aplikasi praktis. Lithium besi fosfat ngranjing ring kategori komposit fosfat, lan rumus kimia umumnyane patut LiMPPO₄, ring dija M prasida dados logam divalen napi kemanten, rumasuk Fe, Co, Mn, Ti, dll. Nanging, majeng ring senyawa sane madue struktur olivin, litium besi fosfat nenten ja wantah sane prasida kaanggen bahan katoda ring baterai litium-on. Manut kaweruhan sane mangkin, wenten taler LiMnPO2, LiMnFePO₄, LiVPO₄, LiCPO₄, lan akeh bahan sane lianan.
Wit saking bahan litium besi fosfat prasida katureksain malih ring warsa 1996, ritatkala perusahaan telekomunikasi Jepang NTT kapertama manggihin indik AMPO₄ (A inggih punika logam alkali, M inggih punika Co utawi Fe) antuk struktur olivin, ring kombinasi LiFeCoPO2, prasida kaanggen bahan lithium{{1} Selanturnyane, punika kapanggihin olih kelompok penelitian Goodteough ring Institut Teknologi Massachusetts ring Amerika Serikat, rikala malajahin senyawa kerangka, indik bahan litium besi fosfat madue sifat reversibel reversion interkalasi lan deinterkalasi. Ring tanggal 23 April 1997, Universitas Texas ring Austin ngajuang paten sane mamurda "Bahan katode antuk baterai sekunder litium sane prasida kaisi ulang" (WO1997010541), sane nyihnayang pangawit monopoli paten ring bahan litium besi fosfat.
Publikasi serentak olivin- sane kastruktur fosfat (LiMPO2) katoda olih Amerika Serikat lan Jepang ngawinang uratian sane ageng, ngawinang penelitian sane ekstensif, lan gelis ngalimbakang proses industrialisasi. Kabandingang sareng litium -on bahan katoda baterai sekunder{{3}spiney-spinese oksida litium (LiMn₂O₂) lan malapis- {{5} terstruktur oksida kobalt kobalt oksida (LiCoO2) {{6} LitiPO – madue bahan baku sane sayan akeh sane wenten lan murah nenten wenten polusi lingkungan. In Balinese : Khususnyane, keselamatan sampun sayan nincap, ngawinang minat sane ageng saking para peneliti lan industri.
Manut ring pikolih seseleh ring warsa-warsa puniki, bahan litium besi fosfat madué sumur -} struktur olivin, miwah saluran difusi litium-onnyané mabinayan sareng bahan katoda tradisional. Bahan katoda tradisional madue struktur sane malapis utawi spinel, sane ngawinang ion litium prasida mamargi gelis pantaraning lapisan utawi ring saluran sane agengan, mawinan ngicenin bahan antuk kinerja debit sane becik. Matungkalikan sareng, saluran difusi litium{4}}on ring bahan litium besi fosfat inggih punika asiki{{5} dimensi dimensi, tegesnyane ring kristal wantah wenten "terowongan" antuk litium{{6}on difusi, dadosnyane litium migrasi relatif alon lan jarak difusinyane cendet. Utamanyane ring sor kondisi debit tinggi -rate, ion litium internal nenten prasida bermigrasi ring galah, ngasilang polarisasi elektrokimia sane signifikan.
Baterai prasida kakaryanin nganggen bahan litium murni besi fosfat anggen ngeverifikasi kesimpulan ring ajeng. Eksperimen sampun nyihnayang indik pemanfaatan kapasitas saking bahan litium lungguhium besi fosfat pinih andap, lan baterai ngamolihang peluruhan kapasitas sane gelis rikala masepeda. Gambar 2.1 nyihnayang kinerja siklus litium-ion sel koin sane kakaryanin olih pangawi nganggen hidrotermal sane kasintesis kasintesis besi litium fosfat (tanpa lapisan karbon). Prasida kacingak yening sampun kirang langkung 15 siklus muatan-discharge, kapasitas baterai sampun rusak langkungan saking 20%. Punika mawinan, bahan litium besi fosfat sane murni nenten cocok antuk sistem baterai litium-ion.
Ring warsa 2000, Hydro- Québec (H{2}}Q), utilitas publik nasional Kanada, inggih punika kapertama ngajuang paten ring lapisan lapisan litiating besi fosfat antuk bahan konduktif, rumasuk ngawigunayang lapisan karbon ring bahan litium besi fosfat. Puniki ngawinang lithium besi fosfat prasida ngamolihang kapasitas spesifik sane tegeh lan nglimbakang kauripan siklusnyane kantos langkungan saking 2000 siklus. Puniki nyihnayang pangawit proses industrialisasi litium besi fosfat pinaka bahan katoda.
