Avèk ajisteman kontinyèl nan estrikti enèji mondyal la ak devlopman rapid nan enèji renouvlab,depo enèjiteknoloji ap vin piti piti yon sipò enpòtan pou transfòmasyon enèji ak kondwi devlopman ekonomik nan lavni.
Entwodiksyon nan teknoloji batri depo enèji
▲Konvèsyon enèji, depo ak itilizasyon
▲Klasifikasyon ak aplikasyon teknoloji depo enèji
▲Prensip travay ak konpozisyon pil depo enèji
▲Endikatè pèfòmans ak tèminoloji ki gen rapò ak pil depo enèji
Enèji se fòs fondamantal ki kondwi mond lan ak yon resous prensipal sou ki sosyete imen depann pou devlopman. Soti nan premye itilizasyon dife pou rive nan elektrisite jodi a, devlopman ak itilizasyon enèji te pouse pwogrè sivilizasyon an e li te fòme estrikti sosyal nou an.
Avèk kwasans kontinyèl demann enèji mondyal la ak devlopman rapid nan enèji renouvlab, teknoloji batri depo enèji parèt e li vin tounen yon poto enpòtan nan sektè enèji a. Batri depo enèji ka efektivman estoke sous enèji tanzantan tankou van ak enèji solè epi lage yo pandan peryòd demann pik yo, asire estabilite nan ekipman pou pouvwa. Teknoloji sa a non sèlman diminye depandans sou konbistib fosil tradisyonèl yo, men tou bay garanti enpòtan pou reyalize sistèm enèji ki ba-kabòn ak dirab.
Devlopman teknoloji batri depo enèji, ki soti nan pil plon-asid tradisyonèl yo rive nan pil ityòm-iyon modèn yo, epi answit rive nan batri solid-eta batri yo ak pil sodyòm-ion yo, se toujou ap kraze kou boutèy teknolojik. Lè yo amelyore dansite enèji, pwolonje lavi, ak amelyore sekirite, pil depo enèji yo te montre kandida aplikasyon laj nan domèn tankou depo enèji lakay, transpò, ak règleman griy. Li ka di ke teknoloji batri depo enèji se pa sèlman kle nan transfòmasyon estrikti enèji aktyèl la, men tou nwayo a nan griy entelijan nan lavni ak sistèm enèji distribiye.
Teknoloji depo enèji batri ki baze sou ityòm-
▲Estrikti ak prensip k ap travay nan pil ityòm-ion
▲Lityòm-yon materyèl katod batri
▲Materyèl anod batri ityòm-ion
▲Konsepsyon ak fabrikasyon pil ityòm-ion
An 1970, MS Whittingham nan ExxonMobil te kreye premye batri ityòm-ion. Li te itilize disulfid Titàn ak ityòm metalik kòm elektwòd pozitif ak negatif, respektivman. Pandan chaje ak egzeyat, ityòm metalik kontinyèlman boule ak pwodwi nan elektwòd negatif la, pandan y ap disulfid Titàn kontinyèlman foure ak ekstrè iyon ityòm nan elektwòd pozitif la. De pwosesis sa yo revèsib pandan tout lavi batri a, kidonk fòme yon batri segondè ityòm-ion ak yon vòltaj 2V.An 1982, RR Agarwal ak JR Selman nan Illinois Institute of Technology te dekouvri ke iyon ityòm yo gen pwopriyete entèkalasyon nan grafit, yon pwosesis ki rapid ak revèsib, ...Depi pwosesis ityòm li yo te kòmanse {16}. rechèch, devlopman ak evolisyon. Avèk pèfòmans siperyè ak pratik yo, yo de pli zan pli antre nan divès domèn, soti nan pwodwi 3C tankou telefòn mobil ak tablèt nan sektè enèji elektrik tankou machin elektrik ak gwo -depo enèji jaden tankou fotovoltaik ak enèji van, ki gen yon enpak siyifikativ sou lavi sosyal.
Ki sa ki se yon batri?
▲ Istwa Devlopman Batri
▲Entwodiksyon Batri Lityòm-ion
▲ Karakteristik pil ityòm-ion
▲Materyèl kle nan pil ityòm-ion
Yon batri se yon kalite sous pouvwa. Sous pouvwa yo jeneralman divize an sous pouvwa fizik ak sous pouvwa chimik. Sous pouvwa fizik yo enkli aparèy jenerasyon enèji solè, aparèy jenerasyon pouvwa tèrmoelektrik, dèlko tèmik ak idwoelektrik, elatriye; pandan y ap sous pouvwa chimik yo refere a aparèy jenerasyon pouvwa ki ka dirèkteman konvèti enèji chimik nan enèji elektrik, se sa ki, batri chimik nan sans jeneral, oswa tou senpleman pil.
Sistèm batri yo te evolye atravè kat jenerasyon: pil plon-asid, nikèl-pil kadmyòm, nikèl-pil metal idrid, ak pil ityòm-ion. Pèfòmans batri te kontinye amelyore, ak konpreyansyon moun sou sistèm batri te apwofondi. Kounye a, pil ityòm-ion yo se sistèm batri rechargeable ki pi efikas ak enèji-efikas, ki reprezante pi wo nivo rechèch ak teknoloji batri moun.
Istwa rechèch ak devlopman nan materyèl ityòm Iron Phosphate
▲ Devlopman istwa materyèl ityòm fè fosfat
▲ Sitiyasyon patant ityòm fè fosfat
▲ Etid estriktirèl ak pèfòmans nan materyèl ityòm fè fosfat
Lityòm fè fosfat (LiFeP, LFP, ke yo rele tou ityòm fè fosfat oswa ityòm fè fosfat) se yon materyèl katod ki itilize nan ityòm -pil ion. Li karakterize pa absans eleman presye tankou cobalt ak nikèl, pri matyè premyè ki ba, ak abondans fosfò, ityòm, ak resous fè nan kwout Latè, ki ka satisfè demann mache ki depase yon milyon tòn chak ane. Kòm yon materyèl katod, ityòm fè fosfat gen yon vòltaj opere modere (3.2V), gwo kapasite espesifik (170mA·h / g), gwo pouvwa egzeyat, kapasite vit chaje, lavi sik long, ak bon estabilite anba tanperati ki wo ak anviwònman chalè segondè.
Ekipman pwodiksyon yo itilize nan fabrike materyèl ityòm fè fosfat
▲ Egzijans Ekipman Pwodiksyon:; Ekipman melanje; Ekipman siye; Ekipman Sintering,; Ekipman kraze; Ekipman tès depistaj; Dèlko Azòt; Ekipman anbalaj.
Lè yo itilize materyèl katod ityòm fè fosfat (LFP) nan fabrikasyon batri ityòm-ion, kondisyon pou pite, faz ak enpurte yo trè sevè. Pou egzanp, lè degre oksidasyon an fè divalent nan LFP rive nan 1%, kapasite espesifik la ka diminye pa plis pase 30%. Sa a se paske fè a fèk pwodwi trivalent rad sifas LFP a, fòme yon kouch reyaktif ki anpeche plis reyaksyon entèn yo. Si LFP te deja soksid, metòd rediksyon ki vin apre yo pa ka bay LFP paske iyon ityòm nan matyè premyè yo te deja pèdi.
Preparasyon materyèl ityòm fè fosfat pa metòd oxalate fèr
▲ Prensip sentèz
▲ Prensipal materyèl bwit sentetik
▲ Pwosesis sentèz
▲ Pèfòmans materyèl sentetik
Pwosesis la nan sentèz ityòm fè fosfat lè l sèvi avèk oxalate fèr kòm yon matyè premyè yo rele metòd la oxalate fèr (oswa metòd tou senpleman fè). Kounye a, metòd la fèr oxalate se pwosesis ki pi lajman itilize ak metòd nan Lachin, ak plis pase mwatye nan manifaktirè domestik yo itilize li. Avantaj prensipal li yo se pri ki ba materyèl bwit, pwosesis senp, ak kontwòl fasil nan rapò engredyan.
Preparasyon materyèl ityòm fè fosfat pa rediksyon carbothermal
▲ Prensip sentèz
▲ Prensipal materyèl bwit sentetik
▲ Pwosesis sentèz
▲ Pèfòmans materyèl sentetik
Pami manifaktirè ki pwodui materyèl ityòm fè fosfat (LiFePO4), metòd rediksyon carbothermal la se kounye a dezyèm teknoloji ki pi lajman itilize apre metòd oxalate fèr la. Matyè premyè prensipal li se fè fer (Fe2PO4), ki gen ladan fosfat fè (Fe2PO4) ak oksid fè (Fe2O3). Pandan reyaksyon an, kabòn (C) ak monoksid kabòn (C2O3) diminye fè fer (Fe2PO4) nan fè fè (Fe2+), ki Lè sa a, antre nan lasi kristal la, fòme estrikti nan kristal nan fosfat ityòm fè (LiFePO4).
Avantaj nan metòd rediksyon carbothermal la se ke oksidasyon matyè premyè yo pa bezwen konsidere pandan pwosesis la; divès metòd melanje ka itilize pou trete matyè premyè pou reyalize eta dispèsyon vle a. Se sèlman nan etap nan tanperati ki wo kabòn diminye fè ferik fè fè, fòme ityòm fè fosfat, pakonsekan non metòd la rediksyon carbothermal. Metòd rediksyon carbothermal la reyalize yon -rediksyon etap, diminye pwodiksyon gaz, epi li benefisye pou amelyore pwodiksyon an. An menm tan an, pwosesis sentèz la se senp epi fasil pou kontwole, ki mennen ale nan yon nimewo ogmante nan konpayi adopte metòd la rediksyon carbothermal.
Preparasyon idrothermal nan materyèl ityòm fè fosfat
▲ Prensip sentèz
▲ Prensipal materyèl bwit sentetik
▲ Pwosesis sentèz
▲ Pèfòmans materyèl sentetik
Metòd idrotèrmal la se yon metòd relativman avanse pou prepare materyèl katod ityòm fè fosfat. Pwosesis prensipal li itilize yon sistèm idrotèmal superkritik, fonn silfat fèr, idroksid ityòm, ak asid fosfò nan dlo, chofe solisyon an plis pase 100 degre nan yon anviwònman ki sele pou fòme yon solisyon akeuz ki wo -tanperati, segondè-. Reyaksyon an kontinye atravè difizyon ion, jenere patikil kristal ityòm fè fosfat. Lè sa a, materyèl ityòm fè fosfat pi bon kalite filtre, seche, ak kabòn -kouvwi pou fòme yon konpoze ityòm fè fosfat/kabòn.
Tès konvansyonèl ak metòd analiz pou materyèl ityòm fè fosfat
▲ Analiz konpozisyon chimik ak metòd tès pou materyèl ityòm fè fosfat
▲ Metòd tès pwopriyete fizik pou materyèl ityòm fè fosfat
▲Metòd tès pèfòmans elektwochimik pou materyèl ityòm fè fosfat
▲Evalyasyon aplikasyon pratik nan materyèl ityòm Iron Phosphate
Pou materyèl ityòm fè fosfat (LFP), tès se yon teknoloji debaz, menm pi enpòtan pase kontwòl pwosesis sentèz. San yo pa done tès egzak ak egzat, kondisyon pwosesis ki estab pa ka jwenn, epi konsa, pwodwi LFP ki kalifye ki satisfè kondisyon itilizasyon yo pa ka pwodwi. Tès rijid nan materyèl esansyèl nan tout pwosesis pwodiksyon an, soti nan akizisyon matyè premyè ak sentèz nan evalyasyon pwodwi fini. Se poutèt sa, nenpòt inite rechèch ak pwodwi LFP dwe mete gwo anfaz sou konstriksyon sistèm tès li yo. Anplwaye ekipman tès sofistike, metòd tès solid, ak pèsonèl tès ki byen antrene yo se kondisyon fondamantal pou yon konpayi kenbe pozisyon li nan endistri a.
Analiz de lòt pwopriyete karakteristik nan materyèl ityòm fè fosfat
▲ Analiz pèfòmans elektwochimik nan materyèl ityòm fè fosfat
▲ Analiz mòfoloji mikwoskopik elektwonik nan materyèl ityòm fè fosfat
▲ Enèji sifas nan materyèl ityòm fè fosfat
▲ Mezi solubility fè nan materyèl ityòm fosfat fè
▲ Karakteristik espektroskopik materyèl ityòm fè fosfat
Nan aplikasyon an pratik nan materyèl ityòm fè fosfat, anplis tès yo pèfòmans woutin, li nesesè tou pou mezire kèk pwopriyete espesifik bay yon referans pou evalyasyon pèfòmans materyèl ak pwosesis fabrikasyon batri. Avèk avansman teknoloji a, gen kèk paramèt ki te kapab deja mezire sèlman lè l sèvi avèk selil plen kounye a ka detèmine lè l sèvi avèk metòd senp. Pou egzanp, pèfòmans nan sik nan materyèl ityòm fè fosfat, espesyalman pèfòmans nan sik kabòn, kapab kounye a evalye lè l sèvi avèk selil pyès monnen ki fèt espesyalman, anpil senplifye pwosesis la mezi.
Teknoloji fabrikasyon batri lè l sèvi avèk materyèl ityòm fè fosfat
▲ Espesifikasyon konsepsyon sistèm batri ityòm fè fosfat
▲ Lityòm fè fosfat materyèl preparasyon sispansyon teknoloji
▲ Kouch nan sispansyon ityòm fè fosfat
▲ Woule nan elektwòd ityòm fè fosfat
▲ Transfòmasyon ak Divizyon
▲ Lòt egzanp nan fabrikasyon batri
Pou nenpòt batri ityòm-ion, konsepsyon inisyal la se travay prensipal la. Travay konsepsyon an enplike detèmine pwosesis fabrikasyon batri ityòm-ion. Depi pèfòmans batri se sitou detèmine pa elektwòd yo, konsepsyon elektwòd se yon aspè debaz nan pwosesis fabrikasyon batri a. Sa a se laverite tou pou pil ityòm fosfat fè.
Zòn aplikasyon prensipal ityòm fè fosfat pil
▲ Aplikasyon pil ityòm fè fosfat nan aparèy transpò elektrik
▲ Aplikasyon pil ityòm fè fosfat nan ekipman pou pouvwa depo enèji
▲ Aplikasyon pil ityòm fosfat fè nan zouti pouvwa
▲ Aplikasyon pil ityòm fè fosfat
Fosfat fè ityòm (LFP) se materyèl katod pou pil ityòm -ion, ak pi gwo avantaj li se sekirite segondè li yo. Li tou posede avantaj ki oksid ityòm Manganèz ak nikèl-manganèz-cobalt materyèl ternary manke, tankou lavi sik long, pri materyèl ki ba, ak abondan sous matyè premyè. Batri LFP yo gen vòltaj ki estab, vòltaj opere modere, bon konpatibilite ak sistèm elektwolit, yo pa -toksik, pa gen okenn efè memwa, epi yo pa polye anviwònman an. Enèji espesifik yo ka rive nan 100-130 Wh/kg, ki se 0.3-5 fwa batri plon-asid ak 1.5 fwa sa ki pil nikèl-idrur metal. Bay anpil avantaj li yo, li konsidere kòm yon batri ideyal pou machin elektrik, van ak depo enèji solè, ak pil backup san danje pou itilizasyon lakay ou.
Pespektiv pou lòt materyèl katod pou batri ityòm-ion
▲Lityòm vanadyòm fosfat materyèl katod -
▲ Lityòm Manganèz fosfat katod materyèl
▲ Lityòm fè silikat katod materyèl
▲ Lityòm fè borat materyèl katod
▲Lityòm-materyèl katod ki rich kouch
Aparisyon materyèl ityòm fè fosfat (LFP) te mete fondasyon syans materyèl pou aplikasyon toupatou nan gwo -echèl ityòm- pil ion.
Kòm byen konnen, sekirite pil ityòm-ion yo te toujou yon pwoblèm debaz ak kritik ki limite devlopman endistri a. Menm nan peyi devlope yo ki gen pwopriyete materyèl ki estab ak ekipman pwosesis sofistike, sekirite pil ityòm -ion pa ka totalman garanti. Etandone nivo aktyèl relativman ba nan pwosesis batri ityòm-ion nan peyi mwen an, LFP se byen-adapte nan kondisyon nasyonal peyi mwen an, anpil amelyore sekirite batri.