လီသီယမ်ဘက်ထရီများတွင် LiFePO4 ဆိုသည်မှာ အဘယ်နည်း။
Lithium Iron Phosphate Materials မိတ်ဆက်
လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ် (မော်လီကျူးဖော်မြူလာ LiFePO₄၊ လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်၊ LFP၊ လီသီယမ်သံဖော့စဖိတ် သို့မဟုတ် ဖာရော့လစ်သီယမ်ဖော့စဖိတ်) သည် လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများတွင် အသုံးပြုသည့် ကတ်သိုဒိတ်ပစ္စည်းဖြစ်သည်။ ၎င်း၏ထူးခြားချက်များမှာ ကိုဘော့ သို့မဟုတ် နီကယ်ကဲ့သို့ အဖိုးတန်ဒြပ်စင်များ မပါဝင်သောကြောင့် ကုန်ကြမ်းစျေးနှုန်းမှာ နိမ့်ကျပါသည်။ ကာဗွန်၊ လစ်သီယမ်နှင့် သံတို့သည် ကမ္ဘာမြေ၏ အပေါ်ယံလွှာတွင် ပေါများပြီး တစ်နှစ်လျှင် စျေးကွက်ဝယ်လိုအား တန်ချိန်တစ်သန်းကျော်ကို ဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်သည်။ cathode ပစ္စည်းတစ်ခုအနေဖြင့်၊ လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်တွင် အလယ်အလတ်အလုပ်လုပ်သည့်ဗို့အား (3.2 V)၊ မြင့်မားသောတိကျသောစွမ်းရည် (170 mA·h/g)၊ မြင့်မားသောထုတ်လွှတ်သည့်ပါဝါ၊ အမြန်အားသွင်းနိုင်စွမ်းနှင့် တာရှည်လည်ပတ်မှုသက်တမ်း၊ မြင့်မားသော -အပူချိန်နှင့် မြင့်မားသော-အပူချိန်နှင့် မြင့်မားသော{6}}ပတ်ဝန်းကျင်တွင် တည်ငြိမ်မှုကောင်းရှိသည်။
လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်ပုံဆောင်ခဲသည် အိုလီဗီးဖွဲ့စည်းပုံ အမျိုးအစားတစ်ခုဖြစ်သည်။ သတ္တုဗေဒတွင် ၎င်းကို ဂရိစကားလုံးမြစ်များ tri နှင့် lylon တို့မှ ဆင်းသက်လာကာ triphylite ဟုခေါ်သည်။ သတ္တုရိုင်းများတွင်၊ အရောင်သည် မီးခိုးရောင်၊ နီသော-အညိုရောင် မီးခိုးရောင်၊ အညိုရောင် သို့မဟုတ် အနက်ရောင်ဖြစ်နိုင်ပြီး အမှန်တကယ်ထုတ်ကုန်များသည် အနက်ရောင် သို့မဟုတ် မီးခိုးရောင်-အနက်ရောင်ဖြစ်သည်။ အချို့သော သဘာဝတွင်းထွက်ပစ္စည်းများတွင် လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်ပါဝင်သော်လည်း အဆင့်နိမ့်ပြီး လက်တွေ့အသုံးချမှုအဆင့်သို့ မရောက်ရှိနိုင်ပါ။ Lithium iron phosphate သည် ပေါင်းစပ် ဖော့စဖိတ် အမျိုးအစားတွင် ရှိပြီး ၎င်း၏ ယေဘူယျ ဓာတုဗေဒ ဖော်မြူလာ သည် LiMPO₄ ဖြစ်သင့်ပြီး M သည် Fe, Co, Mn, Ti အစရှိသည်တို့ အပါအဝင် ကွဲပြားသော သတ္တု ဖြစ်နိုင်သည်။ LiMPO₄ ကို စီးပွားဖြစ် ထုတ်လုပ်သော ပထမဆုံး ကုမ္ပဏီ ဖြစ်သောကြောင့်၊ လူများသည် ပေါင်းစည်း ဖော့စဖိတ် သံကို လီသီယမ် သံဖော့စဖိတ် အဖြစ် ကျင့်သား ရလာကြသည်။ cathode ပစ္စည်း။ သို့ရာတွင်၊ သံလွင်ဖွဲ့စည်းပုံပါရှိသော ဒြပ်ပေါင်းများအတွက်၊ လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်သည် လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများတွင် ကတ်သိုဒိတ်ပစ္စည်းအဖြစ်အသုံးပြုနိုင်သည့်တစ်ခုတည်းသောပစ္စည်းမဟုတ်ပါ။ လက်ရှိ အသိပညာအရ LiMnPO₄၊ LiMnFePO₄၊ LiVPO₄၊ LiCoPO₄ နှင့် အခြားပစ္စည်းများလည်း ရှိပါသည်။
Lithium iron phosphate ပစ္စည်းများ၏ မူလအစကို LiFeCoPO₄ နှင့် ပေါင်းစပ်ထားသော LIFeCoPO₄ ပေါင်းစပ်မှုတွင် ဂျပန်နိုင်ငံ၏ ဆက်သွယ်ရေးကုမ္ပဏီ NTT မှ AMPO₄ (A သည် အယ်ကာလီသတ္တု၊ M သည် Co သို့မဟုတ် Fe) ကို သံလွင်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် LiFeCoPO₄ ပေါင်းစပ်မှုတွင် လီသီယမ်ပစ္စည်းအဖြစ်အသုံးပြုနိုင်သည့် ဘက်ထရီအဖြစ်အသုံးပြုနိုင်သည် နောက်ပိုင်းတွင်၊ အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုရှိ မက်ဆာချူးဆက်နည်းပညာတက္ကသိုလ်ရှိ Goodenough သုတေသနအဖွဲ့မှ လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်ပစ္စည်းတွင် လီသီယမ်သံဖော့စဖိတ်ပစ္စည်းတွင် လီသီယမ်{3}}အိုင်းယွန်း (Li⁺) အထပ်ထပ်နှင့် အညူကိန်းခွဲခြင်းတို့ကို လေ့လာနေစဉ်တွင် ၎င်းကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။ 1997 ခုနှစ် ဧပြီလ 23 ရက်နေ့တွင် Austin ရှိ Texas တက္ကသိုလ်မှ "အားပြန်သွင်းနိုင်သော လီသီယမ် အလယ်တန်းဘက်ထရီများအတွက် Cathode ပစ္စည်းများ" (WO1997010541) ဟူသော မူပိုင်ခွင့်ကို လီသီယမ်သံဖော့စဖိတ်ပစ္စည်းများကို လက်ဝါးကြီးအုပ်ခြင်း၏အစကို အထိမ်းအမှတ်ပြုခဲ့သည်။
အမေရိကန်နှင့် ဂျပန်နိုင်ငံမှ သံလွင်-ဖွဲ့စည်းပုံ ဖော့စဖိတ် (LiMPO₄) cathode ပစ္စည်းများကို တစ်ပြိုင်နက်တည်း ထုတ်ဝေခြင်းသည် အာရုံစူးစိုက်မှုကောင်းစေကာ ကျယ်ပြန့်သော သုတေသနပြုမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး စက်မှုလုပ်ငန်းကို အရှိန်အဟုန်မြှင့် လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။ သမားရိုးကျ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်း သာမညဘက်ထရီ ကတ်သိုဒ့်ပစ္စည်းများ-စပိန်း-ဖွဲ့စည်းပုံ လီသီယမ်မန်းဂနိစ်အောက်ဆိုဒ် (LiMn₂O₄) နှင့် အလွှာအထပ်-ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ထားသော လီသီယမ်ကိုဘော့အောက်ဆိုဒ် (LiCoO₂)-LiMPO₄ တွင် ပေါပေါများများရနိုင်သော ပစ္စည်းများမှာ သဘာဝ ပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ ညစ်ညမ်းမှုမရှိပါ။ အထူးသဖြင့်၊ ဘေးကင်းရေးသည် လွန်စွာတိုးတက်လာပြီး သုတေသီများနှင့် လုပ်ငန်းနယ်ပယ်များမှ စိတ်ဝင်စားမှုများစွာကို နှိုးဆွပေးခဲ့သည်။
မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း သုတေသနရလဒ်များအရ၊ လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်ပစ္စည်းသည် ရေတွင်း-အအေးခံထားသော သံလွင်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ၎င်း၏ လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းပျံ့နှံ့မှုလမ်းကြောင်းများသည် ရိုးရာ cathode ပစ္စည်းများနှင့် ကွဲပြားသည်။ ရိုးရာ cathode ပစ္စည်းများသည် အလွှာများ သို့မဟုတ် spinel တည်ဆောက်ပုံများ ပါရှိပြီး အလွှာများကြား သို့မဟုတ် ပိုကြီးသော လမ်းကြောင်းများကြားတွင် လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းများ လျင်မြန်စွာ ရွေ့လျားနိုင်စေသောကြောင့် ပစ္စည်းများအား ကောင်းမွန်စွာ ထုတ်လွှတ်နိုင်စေသည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အားဖြင့်၊ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းပျံ့လွင့်မှုလမ်းကြောင်းများသည် လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်ပစ္စည်းများရှိ လမ်းကြောင်းတစ်ခုဖြစ်သည်-အတိုင်းအတာတစ်ခုဖြစ်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ ပုံဆောင်ခဲအတွင်းတွင် လီသီယမ်အတွက် "ဥမင်လိုဏ်ခေါင်း" တစ်ခုသာရှိသည်၊ ထို့ကြောင့် လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းရွှေ့ပြောင်းမှုနှုန်းသည် နှေးကွေးပြီး ပျံ့နှံ့မှုအကွာအဝေးမှာ တိုတောင်းပါသည်။ အထူးသဖြင့် မြင့်မားသော-ထွက်နှုန်းအခြေအနေများအောက်တွင်၊ အတွင်းပိုင်းရှိ လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများသည် အချိန်မီမရွေ့လျားနိုင်သောကြောင့် သိသာထင်ရှားသော လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ polarization ကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။
အထက်ဖော်ပြပါ ကောက်ချက်များအား အတည်ပြုရန် သန့်စင်သော လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ် ပစ္စည်းကို အသုံးပြု၍ ဘက်ထရီများကို တီထွင်နိုင်သည်။ သန့်စင်သော လီသီယမ်သံဖော့စဖိတ်ပစ္စည်းကို အသုံးချနိုင်မှု အလွန်နည်းပါးကြောင်း နှင့် စက်ဘီးစီးနေစဉ် ဘက်ထရီသည် လျင်မြန်စွာ ယိုယွင်းပျက်စီးမှုကို ကြုံတွေ့ရကြောင်း စမ်းသပ်မှုများက ပြသခဲ့သည်။ ပုံ 2.1 သည် လီသီယမ်သံ ဖော့စဖိတ် (ကာဗွန်အကာမပါဘဲ) ဟိုက်ဒရောလစ်ဖြင့်ပြုလုပ်ထားသော လီသီယမ်သံဖော့စဖိတ် (ကာဗွန်အလွှာမပါဘဲ) စာရေးသူမှပြုလုပ်သော လီသီယမ်အကြွေစေ့ဆဲလ်၏ စက်ဘီးစီးခြင်းစွမ်းဆောင်ရည်ကို ပြသသည်။ ၁၅ ကြိမ်ခန့် အားသွင်းခြင်း-အထွက် လည်ပတ်ပြီးနောက်တွင် ဘက်ထရီပမာဏ 20% ကျော် ယိုယွင်းသွားသည်ကို တွေ့မြင်နိုင်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ သန့်စင်သော လီသီယမ်သံဖော့စဖိတ်ပစ္စည်းသည် လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီစနစ်များအတွက် မသင့်လျော်ပါ။
2000 ခုနှစ်တွင်၊ Hydro-Québec (H-Q) သည် ကနေဒါနိုင်ငံ၏ အမျိုးသားအများပြည်သူဆိုင်ရာ အသုံးဝင်မှုတွင် လီသီယမ်သံဖော့စဖိတ်ကို လျှပ်ကူးပစ္စည်းများဖြင့် ကာဗွန်အပေါ်ယံအလွှာကို အသုံးပြုခြင်းအပါအဝင် လီသီယမ်သံဖော့စဖိတ်ကို လျှပ်ကူးပစ္စည်းဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားသည့် ပထမဆုံး မူပိုင်ခွင့်တင်ခဲ့သည်။ ၎င်းသည် လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်ကို မြင့်မားသောတိကျသောစွမ်းရည်များရရှိစေရန်နှင့် ၎င်း၏စက်ဝန်းသက်တမ်းကို 2000 cycles ကျော်အထိ တိုးမြှင့်ပေးခဲ့သည်။ ၎င်းသည် လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်၏ စက်မှုထွန်းကားမှုဖြစ်စဉ်၏အစကို cathode ပစ္စည်းအဖြစ် အမှတ်အသားပြုခဲ့သည်။
