ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററിയുടെ പോരായ്മകൾ
ഒരു മെറ്റീരിയലിന് പ്രയോഗത്തിനും വികസനത്തിനും സാധ്യതയുണ്ടോ, അതിന്റെ ഗുണങ്ങൾക്ക് പുറമേ, മെറ്റീരിയലിന് അടിസ്ഥാനപരമായ വൈകല്യങ്ങളുണ്ടോ എന്നതാണ് പ്രധാനം.
നിലവിൽ, ചൈനയിൽ ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളുടെ കാഥോഡ് മെറ്റീരിയലായി ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് വ്യാപകമായി തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെടുന്നു.ഗവൺമെന്റുകൾ, ശാസ്ത്ര ഗവേഷണ സ്ഥാപനങ്ങൾ, സംരംഭങ്ങൾ, സെക്യൂരിറ്റീസ് കമ്പനികൾ എന്നിവയിൽ നിന്നുള്ള മാർക്കറ്റ് അനലിസ്റ്റുകൾ ഈ മെറ്റീരിയലിൽ ശുഭാപ്തിവിശ്വാസം പുലർത്തുകയും പവർ ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളുടെ വികസന ദിശയായി ഇതിനെ കണക്കാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.കാരണങ്ങളുടെ വിശകലനം അനുസരിച്ച്, പ്രധാനമായും ഇനിപ്പറയുന്ന രണ്ട് പോയിന്റുകൾ ഉണ്ട്: ആദ്യം, യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിലെ ഗവേഷണ വികസന ദിശയുടെ സ്വാധീനം കാരണം, യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിലെ Valence, A123 കമ്പനികൾ ആദ്യം കാഥോഡ് മെറ്റീരിയലായി ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ഉപയോഗിച്ചു. ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികൾ.രണ്ടാമതായി, പവർ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്ക് ഉപയോഗിക്കാവുന്ന ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സൈക്ലിംഗും സ്റ്റോറേജ് പ്രകടനവുമുള്ള ലിഥിയം മാംഗനേറ്റ് മെറ്റീരിയലുകൾ ചൈനയിൽ തയ്യാറാക്കിയിട്ടില്ല.എന്നിരുന്നാലും, ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റിന് അവഗണിക്കാനാവാത്ത അടിസ്ഥാന വൈകല്യങ്ങളുണ്ട്, അവ ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ സംഗ്രഹിക്കാം:
1. ലിഥിയം അയേൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് തയ്യാറാക്കൽ പ്രക്രിയയിൽ, ഉയർന്ന താപനില കുറയ്ക്കുന്ന അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഇരുമ്പ് ഓക്സൈഡ് ലളിതമായ ഇരുമ്പായി കുറയ്ക്കാൻ സാധിക്കും.ബാറ്ററികളിലെ ഏറ്റവും നിഷിദ്ധമായ പദാർത്ഥമായ ഇരുമ്പ് ബാറ്ററികളുടെ മൈക്രോ ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ടിന് കാരണമാകും.പവർ ടൈപ്പ് ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററികളുടെ കാഥോഡ് മെറ്റീരിയലായി ജപ്പാൻ ഈ മെറ്റീരിയൽ ഉപയോഗിക്കാത്തതിന്റെ പ്രധാന കാരണം ഇതാണ്.
2. ലിഥിയം അയേൺ ഫോസ്ഫേറ്റിന് ചില പ്രവർത്തന വൈകല്യങ്ങളുണ്ട്, അതായത് കുറഞ്ഞ ടാമ്പിംഗ് സാന്ദ്രത, ഒതുക്കമുള്ള സാന്ദ്രത, ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററിയുടെ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത കുറയുന്നു.കുറഞ്ഞ താപനില പ്രകടനം മോശമാണ്, അതിന്റെ നാനോ ആണെങ്കിലും - കാർബൺ കോട്ടിംഗ് ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നില്ല.ആർഗോൺ നാഷണൽ ലബോറട്ടറിയിലെ എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റം സെന്റർ ഡയറക്ടർ ഡോ. ഡോൺ ഹില്ലെബ്രാൻഡ്, ലിഥിയം അയേൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററിയുടെ താഴ്ന്ന താപനില പ്രകടനത്തെക്കുറിച്ച് സംസാരിച്ചപ്പോൾ, അദ്ദേഹം അതിനെ ഭയങ്കരമാണെന്ന് വിശേഷിപ്പിച്ചു.ലിഥിയം അയേൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററിയെക്കുറിച്ചുള്ള അവരുടെ പരിശോധനാ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് ലിഥിയം അയേൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററിക്ക് കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ (0 ഡിഗ്രിയിൽ താഴെ) ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ ഓടിക്കാൻ കഴിയില്ലെന്ന്.കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ ലിഥിയം അയേൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററിയുടെ ശേഷി നിലനിർത്തൽ നിരക്ക് നല്ലതാണെന്ന് ചില നിർമ്മാതാക്കൾ അവകാശപ്പെടുന്നുണ്ടെങ്കിലും, ഇത് കുറഞ്ഞ ഡിസ്ചാർജ് കറന്റും കുറഞ്ഞ ഡിസ്ചാർജ് കട്ട്-ഓഫ് വോൾട്ടേജും ഉള്ള അവസ്ഥയിലാണ്.ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഉപകരണങ്ങൾ പൂർണ്ണമായും ആരംഭിക്കാൻ കഴിയില്ല.
3. മെറ്റീരിയലുകളുടെ തയ്യാറെടുപ്പ് ചെലവും ബാറ്ററികളുടെ നിർമ്മാണ ചെലവും ഉയർന്നതാണ്, ബാറ്ററികളുടെ വിളവ് കുറവാണ്, സ്ഥിരത മോശമാണ്.ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റിന്റെ നാനോ ക്രിസ്റ്റലൈസേഷനും കാർബൺ കോട്ടിംഗും വഴി മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ മെച്ചപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത കുറയ്ക്കൽ, സിന്തസിസ് ചെലവ് മെച്ചപ്പെടുത്തൽ, മോശം ഇലക്ട്രോഡ് പ്രോസസ്സിംഗ് പ്രകടനം, കഠിനമായ പാരിസ്ഥിതിക പ്രശ്നങ്ങൾ എന്നിവ പോലുള്ള മറ്റ് പ്രശ്നങ്ങളും കൊണ്ടുവന്നിട്ടുണ്ട്. ആവശ്യകതകൾ.ലിഥിയം അയൺ ഫോസ്ഫേറ്റിലെ Li, Fe, P എന്നീ രാസ മൂലകങ്ങൾ വളരെ സമ്പന്നമാണെങ്കിലും ചെലവ് കുറവാണെങ്കിലും തയ്യാറാക്കിയ ലിഥിയം അയേൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് ഉൽപ്പന്നത്തിന് വില കുറവല്ല.ആദ്യകാല ഗവേഷണ-വികസന ചെലവുകൾ നീക്കം ചെയ്തതിനുശേഷവും, ഈ മെറ്റീരിയലിന്റെ പ്രോസസ്സ് ചെലവും ബാറ്ററികൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിനുള്ള ഉയർന്ന വിലയും യൂണിറ്റ് ഊർജ്ജ സംഭരണത്തിന്റെ അന്തിമ ചെലവ് വർദ്ധിപ്പിക്കും.
4. മോശം ഉൽപ്പന്ന സ്ഥിരത.നിലവിൽ, ചൈനയിലെ ഒരു ലിഥിയം അയൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് മെറ്റീരിയൽ ഫാക്ടറിക്കും ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ കഴിയില്ല.മെറ്റീരിയൽ തയ്യാറാക്കലിന്റെ വീക്ഷണകോണിൽ, ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റിന്റെ സമന്വയ പ്രതിപ്രവർത്തനം, സോളിഡ് ഫോസ്ഫേറ്റ്, അയൺ ഓക്സൈഡ്, ലിഥിയം ഉപ്പ്, കാർബൺ ചേർത്ത മുൻഗാമി, വാതക ഘട്ടം കുറയ്ക്കൽ എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ വൈവിധ്യമാർന്ന പ്രതികരണമാണ്.ഈ സങ്കീർണ്ണമായ പ്രതികരണ പ്രക്രിയയിൽ, പ്രതികരണത്തിന്റെ സ്ഥിരത ഉറപ്പാക്കാൻ പ്രയാസമാണ്.
5. ബൗദ്ധിക സ്വത്തവകാശ പ്രശ്നങ്ങൾ.നിലവിൽ, ലിഥിയം അയേൺ ഫോസ്ഫേറ്റിന്റെ അടിസ്ഥാന പേറ്റന്റ് യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിലെ ടെക്സസ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയുടെ ഉടമസ്ഥതയിലുള്ളതാണ്, അതേസമയം കാർബൺ പൂശിയ പേറ്റന്റിന് അപേക്ഷിക്കുന്നത് കനേഡിയൻമാരാണ്.ഈ രണ്ട് അടിസ്ഥാന പേറ്റന്റുകളും മറികടക്കാൻ കഴിയില്ല.ചെലവിൽ പേറ്റന്റ് റോയൽറ്റി ഉൾപ്പെടുത്തിയാൽ, ഉൽപ്പന്ന വില ഇനിയും വർദ്ധിക്കും.
കൂടാതെ, ഗവേഷണ-വികസനത്തിന്റെയും ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ ഉൽപാദനത്തിന്റെയും അനുഭവത്തിൽ നിന്ന്, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ വാണിജ്യവത്ക്കരിക്കുന്ന ആദ്യത്തെ രാജ്യമാണ് ജപ്പാൻ, കൂടാതെ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി വിപണി എപ്പോഴും കൈവശപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.ചില അടിസ്ഥാന ഗവേഷണങ്ങളിൽ യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സ് മുന്നിലാണെങ്കിലും, ഇതുവരെ വലിയ ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററി നിർമ്മാതാക്കളില്ല.അതിനാൽ, പവർ ടൈപ്പ് ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററിയുടെ കാഥോഡ് മെറ്റീരിയലായി ജപ്പാൻ പരിഷ്കരിച്ച ലിഥിയം മാംഗനേറ്റ് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് കൂടുതൽ ന്യായമാണ്.യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിൽ പോലും, നിർമ്മാതാക്കളിൽ പകുതിയും ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റും ലിഥിയം മാംഗനേറ്റും പവർ ടൈപ്പ് ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററികളുടെ കാഥോഡ് മെറ്റീരിയലായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഫെഡറൽ ഗവൺമെന്റും ഈ രണ്ട് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ ഗവേഷണത്തിനും വികസനത്തിനും പിന്തുണ നൽകുന്നു.മേൽപ്പറഞ്ഞ പ്രശ്നങ്ങൾ കണക്കിലെടുത്ത്, ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങളിലും മറ്റ് മേഖലകളിലും പവർ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ കാഥോഡ് മെറ്റീരിയലായി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.ലിഥിയം മാംഗനേറ്റിന്റെ മോശം ഉയർന്ന താപനില സൈക്ലിംഗിന്റെയും സംഭരണ പ്രകടനത്തിന്റെയും പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ നമുക്ക് കഴിയുമെങ്കിൽ, കുറഞ്ഞ ചെലവും ഉയർന്ന നിരക്കിലുള്ള പ്രകടനവും ഉള്ള പവർ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ പ്രയോഗത്തിൽ ഇതിന് വലിയ സാധ്യതകൾ ഉണ്ടാകും.
പോസ്റ്റ് സമയം: ഒക്ടോബർ-19-2022