แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตหรือแบตเตอรี่ลิเธียมเทอร์นารีอันไหนดีกว่า?

หากเปรียบเทียบชุดแบตเตอรี่กับร่างกายมนุษย์ โมดูลก็เปรียบเสมือน "หัวใจ" ที่ทำหน้าที่จัดเก็บและปล่อยพลังงานและจ่ายไฟให้กับรถยนต์ เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุลิเธียมเหล็กฟอสเฟต วัสดุสามองค์ประกอบจะมีความสามารถในการคายประจุเฉพาะที่สูงกว่าและแรงดันไฟฟ้าเฉลี่ยที่สูงกว่า ดังนั้น โดยทั่วไปแล้ว พลังงานจำเพาะมวลของแบตเตอรี่สามองค์ประกอบจะสูงกว่าของ ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต แบตเตอรี่ -

นอกจากนี้ เนื่องจากความหนาแน่นจริงต่ำ ขนาดอนุภาคเล็ก และการเคลือบคาร์บอนของวัสดุลิเธียมเหล็กฟอสเฟต ความหนาแน่นที่อัดแน่นของขั้วจึงอยู่ที่ประมาณ 2.3-2.4g/cm3 ในขณะที่ความหนาแน่นที่อัดแน่นของขั้วสามส่วนสามารถสูงถึง 3.3-3.5g/cm3 ดังนั้น พลังงานเฉพาะปริมาตรของวัสดุสามส่วนและแบตเตอรี่จึงสูงกว่าลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมากเช่นกัน

จากมุมมองด้านความปลอดภัย โครงสร้างหลักของวัสดุลิเธียมเหล็กฟอสเฟตคือ PO4 และพลังงานพันธะของวัสดุนี้สูงกว่าพลังงานพันธะ MO ของวัสดุสามธาตุ Mo6 มาก อุณหภูมิการสลายตัวด้วยความร้อนของวัสดุลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่ชาร์จเต็มแล้วอยู่ที่ประมาณ 700 ℃ ในขณะที่อุณหภูมิการสลายตัวด้วยความร้อนของวัสดุสามธาตุที่สอดคล้องกันคือ 200-300 ℃ ดังนั้นวัสดุลิเธียมเหล็กฟอสเฟตจึงปลอดภัยกว่า

จากมุมมองของแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต สามารถผ่านการทดสอบด้านความปลอดภัยทั้งหมดได้ ในขณะที่การทดสอบการเจาะเข็มและการชาร์จไฟเกินของแบตเตอรี่สามขั้วไม่สามารถผ่านการทดสอบได้อย่างง่ายดาย จำเป็นต้องปรับปรุงตั้งแต่ส่วนโครงสร้างและการออกแบบแบตเตอรี่

อย่างไรก็ตาม ในแง่ของประสิทธิภาพพลังงาน พลังงานกระตุ้นของ Li + ในวัสดุลิเธียมเหล็กฟอสเฟตอยู่ที่ 0.3-0.5ev เท่านั้น ส่งผลให้ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่กระจายของ Li + อยู่ในลำดับ 10-15-10-12cm2 / s ค่าการนำไฟฟ้าที่ต่ำมากและค่าสัมประสิทธิ์การแพร่กระจายของลิเธียมไอออนทำให้ประสิทธิภาพพลังงานของ LFP ไม่ดี ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่กระจายของ Li + ของวัสดุสามองค์ประกอบอยู่ที่ประมาณ 10-12-10-10cm2 / s และค่าการนำไฟฟ้าสูง ดังนั้น แบตเตอรี่สามองค์ประกอบจึงมีประสิทธิภาพพลังงานที่ดีกว่า

ความสามารถในการนำไฟฟ้าและการนำไอออนของลิเธียมเหล็กฟอสเฟตต่ำทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำไม่ดี เมื่อเปรียบเทียบกับอุณหภูมิปกติ อัตราการรักษาความจุของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่อุณหภูมิ -20 ℃ อยู่ที่ประมาณ 60% เท่านั้น ในขณะที่แบตเตอรี่สามชนิดในระบบเดียวกันสามารถสูงถึง 70%

วัสดุเทอร์นารีประกอบด้วยโลหะหายาก เช่น นิกเกิลและโคบอลต์ และมีราคาสูงกว่าลิเธียมเหล็กฟอสเฟต ด้วยการพัฒนาของวัสดุและเทคโนโลยีแบตเตอรี่ ต้นทุนของเทอร์นารีและโคบอลต์จึงลดลง แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต ลดลงอย่างมาก ในปัจจุบัน ราคาตลาดของแบตเตอรี่สามชนิดสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต ในขณะเดียวกัน ธาตุ Ni และ Co ในวัสดุสามชนิดและแบตเตอรี่มีมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าธาตุ Fe และ P ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เมื่อรวมกับปัจจัยข้างต้น ความต้องการการควบคุมสิ่งแวดล้อมและการรีไซเคิลขยะของวัสดุสามชนิดและแบตเตอรี่จึงมีความเร่งด่วนมากขึ้น ดังนั้น ต้นทุนของแบตเตอรี่ลิเธียมสามชนิดจึงสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตโดยทั่วไป