¿Cuáles son los principales factores que provocan la disminución de la vida útil de las baterías de fosfato de hierro y litio?

A medida que estas baterías de fosfato de hierro y litio entran en su fase de final de vida, tenemos que enfrentarnos a un problema espinoso: el reciclaje de baterías usadas. La recuperación de la batería de fosfato de hierro y litio tiene sus propias características. En comparación con otros materiales estructurales estratificados, el fosfato de hierro y litio tiene una estructura de olivina más estable y, por lo tanto, es muy estable. Incluso si todo el Li + se elimina del interior del material de fosfato de hierro y litio durante la carga, los materiales de fosfato de hierro y litio pueden mantener la estructura de FePO4 sin colapso ni transformación estructural.

El fosfato de hierro y litio tiene un buen rendimiento, un precio bajo, una buena seguridad y tiene el potencial de una carga rápida. Por lo tanto, con el rápido desarrollo de la industria nacional de vehículos eléctricos, la demanda de baterías de fosfato de hierro y litio también ha aumentado rápidamente. Las baterías de fosfato de hierro y litio se utilizan ahora en automóviles con altos requisitos de seguridad, como los autobuses eléctricos.

Por lo tanto, la descomposición de las baterías de fosfato de hierro y litio durante el proceso del ciclo generalmente no es causada por la pérdida de sustancias activas polares positivas y negativas. Neelima Paul de la Universidad Técnica de Munich, Alemania, y su equipo utilizaron métodos de difracción de neutrones para la circulación a largo plazo de baterías de fosfato de hierro y litio. La investigación (LFP / MCMB) cree que el factor principal que causa la disminución de la vida útil de las baterías de fosfato de hierro y litio es el consumo de Li causado por la reconstrucción y el crecimiento de la membrana SEI durante el ciclo.

Neelima Paul utilizó un método de difracción de neutrones para analizar una batería almacenada en el ciclo de 1C durante 4.750 ciclos y a 23 ° C durante 2 años (20% SoC). Se encontró que incluso después de que la batería se descargó por completo (el electrodo positivo estaba en el estado de depósito de litio, el electrodo negativo estaba apagado en el estado de litio), pero se observó una proporción considerable de FePO4 en el pico de difracción del electrodo positivo, y la relación de LFP: FP fue de 67:33 en la batería de 4750 ciclos, y la relación de LFP: FP fue de 75 en la batería almacenada durante 2 años: 25, y no se observó ningún pico de difracción de LiC6 en el pico de difracción del electrodo negativo.

Este resultado muestra que una proporción considerable de Li + en las baterías de fosfato de hierro y litio "desapareció de la nada" durante el ciclo y el proceso de almacenamiento. También muestra que las sustancias activas positivas y negativas pueden participar en la reacción de carga y descarga durante el proceso del ciclo. La pérdida de sustancias activas, por lo tanto, la razón principal del declive de las baterías de fosfato de hierro y litio es la pérdida de Li durante el ciclo.

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