Għaliex il-batterija tal-fosfat tal-ħadid tal-litju tonqos?

Il-fehim tal-kawża jew il-mekkaniżmu tal-falliment tal-batteriji tal-fosfat tal-ħadid tal-litju huwa importanti ħafna għat-titjib tal-prestazzjoni tal-batterija u l-produzzjoni u l-użu fuq skala kbira tagħha. Dan l-artikolu jiddiskuti l-effetti tal-impuritajiet, il-metodi ta 'formazzjoni, il-kundizzjonijiet tal-ħażna, ir-riċiklaġġ, il-ħlas żejjed u l-iskarigu żejjed fuq ħsara fil-batterija.

1. Nuqqas fil-proċess tal-produzzjoni

Fil-proċess tal-produzzjoni, il-persunal, it-tagħmir, il-materja prima, il-metodi u l-ambjent huma l-fatturi ewlenin li jaffettwaw il-kwalità tal-prodott. Fil-proċess tal-produzzjoni tal-batteriji tal-enerġija LiFePO4, il-persunal u t-tagħmir jappartjenu għall-ambitu tal-ġestjoni, għalhekk aħna niddiskutu prinċipalment l-aħħar tliet fattur tal-effetti.

L-impurità fil-materjal tal-elettrodu attiv tikkawża l-falliment tal-batterija.

Matul is-sinteżi ta 'LiFePO4, se jkun hemm numru żgħir ta' impuritajiet bħal Fe2O3 u Fe. Dawn l-impuritajiet se jitnaqqsu fuq il-wiċċ tal-elettrodu negattiv u jistgħu jtaqqbu d-dijaframma u jikkawżaw short circuit intern. Meta LiFePO4 ikun espost għall-arja għal żmien twil, l-umdità se tiddeterjora l-batterija. Fl-istadju bikri tat-tixjiħ, il-fosfat tal-ħadid amorfu huwa ffurmat fuq il-wiċċ tal-materjal. Il-kompożizzjoni u l-istruttura lokali tiegħu huma simili għal LiFePO4(OH); bl-inserzjoni ta 'OH, LiFePO4 jiġi kkunsmat kontinwament, Manifestat bħala żieda fil-volum; aktar tard rikristallizzat bil-mod biex jiffurmaw LiFePO4(OH). L-impurità Li3PO4 f'LiFePO4 hija elettrokimikament inerta. Iktar ma jkun għoli l-kontenut ta 'impurità tal-anodu tal-grafita, akbar ikun it-telf tal-kapaċità irriversibbli.

Il-falliment tal-batterija ikkawżat mill-metodu ta 'formazzjoni

It-telf irriversibbli ta 'jonji tal-litju attivi huwa l-ewwel rifless fil-jonji tal-litju kkunsmati waqt li jiffurmaw il-membrana interfaċjali tal-elettroliti solidi. Studji sabu li ż-żieda fit-temperatura tal-formazzjoni se tikkawża telf aktar irriversibbli ta 'jonji tal-litju. Meta t-temperatura tal-formazzjoni tiżdied, il-proporzjon ta 'komponenti inorganiċi fil-film SEI se jiżdied. Il-gass rilaxxat matul it-trasformazzjoni mill-parti organika ROCO2Li għall-komponent inorganiku Li2CO3 se jikkawża aktar difetti fil-film SEI. Numru kbir ta 'jonji tal-litju solvati minn dawn id-difetti se jkunu inkorporati fl-elettrodu tal-grafita negattiv.

Matul il-formazzjoni, il-kompożizzjoni u l-ħxuna tal-film SEI iffurmat minn iċċarġjar ta 'kurrent baxx huma uniformi iżda jieħdu ħafna ħin; iċċarġjar ta 'kurrent għoli se jikkawża li jseħħu aktar reazzjonijiet sekondarji, li jirriżulta f'żieda irriversibbli ta' telf tal-jone tal-litju u l-impedenza tal-interface tal-elettrodu negattiv se tiżdied ukoll, iżda tiffranka l-ħin. Ħin; Illum il-ġurnata, il-mod ta 'formazzjoni ta' kurrent kostanti żgħir kurrenti-kurrent kostanti kurrent kbir u vultaġġ kostanti jintuża aktar ta 'spiss sabiex ikun jista' jqis il-vantaġġi tat-tnejn.

Ħsara tal-batterija kkawżata mill-umdità fl-ambjent tal-produzzjoni

Fil-produzzjoni attwali, il-batterija inevitabbilment tikkuntattja l-arja minħabba li l-materjali pożittivi u negattivi huma l-aktar partiċelli mikron jew nano-daqs, u l-molekuli tas-solvent fl-elettrolit għandhom gruppi karbonil elettronegattivi kbar u bonds doppji tal-karbonju-karbonju metastabbli. Kollha faċilment jassorbu l-umdità fl-arja.

Il-molekuli tal-ilma jirreaġixxu mal-melħ tal-litju (speċjalment LiPF6) fl-elettrolit, li jiddekomponi u jikkonsma l-elettrolit (jiddekomponi biex jifforma PF5) u jipproduċi s-sustanza aċiduża HF. Kemm PF5 kif ukoll HF se jeqirdu l-film SEI, u HF se jippromwovi wkoll il-korrużjoni tal-materjal attiv LiFePO4. Il-molekuli ta 'l-ilma se jiddelitjaw ukoll l-elettrodu negattiv tal-grafita intercalated tal-litju, li jiffurmaw idrossidu tal-litju fil-qiegħ tal-film SEI. Barra minn hekk, O2 maħlul fl-elettrolit se jaċċellera wkoll it-tixjiħ ta ' Batteriji LiFePO4.

Fil-proċess ta 'produzzjoni, minbarra l-proċess ta' produzzjoni li jaffettwa l-prestazzjoni tal-batterija, il-fatturi ewlenin li jikkawżaw il-falliment tal-batterija tal-enerġija LiFePO4 jinkludu l-impuritajiet fil-materja prima (inkluż l-ilma) u l-proċess ta 'formazzjoni, għalhekk il-purità tal- materjal, il-kontroll ta 'l-umdità ambjentali, il-metodu ta' formazzjoni, eċċ Fatturi huma kruċjali.

2. Nuqqas fl-ixkaffar

Matul il-ħajja tas-servizz ta 'batterija tal-enerġija, ħafna mill-ħin tagħha huwa fi stat ta' xkaffar. Ġeneralment, wara żmien twil ta 'xkaffar, il-prestazzjoni tal-batterija tonqos, ġeneralment turi żieda fir-reżistenza interna, tnaqqis fil-vultaġġ, u tnaqqis fil-kapaċità ta' skarigu. Ħafna fatturi jikkawżaw id-degradazzjoni tal-prestazzjoni tal-batterija, li t-temperatura, l-istat ta 'ċarġ, u l-ħin huma l-aktar fatturi li jinfluwenzaw apparenti.

Kassem et al. analizzat it-tixjiħ tal-batteriji tal-enerġija LiFePO4 taħt kundizzjonijiet ta 'ħażna differenti. Huma jemmnu li l-mekkaniżmu li qed tixjieħ huwa prinċipalment ir-reazzjoni tal-ġenb tal-elettrodi pożittivi u negattivi. L-elettrolit (meta mqabbel mar-reazzjoni tal-ġenb tal-elettrodu pożittiv, ir-reazzjoni tal-ġenb tal-elettrodu tal-grafita negattiv hija itqal, prinċipalment ikkawżata mis-solvent. Id-dekompożizzjoni, it-tkabbir tal-film SEI) jikkonsma joni tal-litju attivi. Fl-istess ħin, l-impedenza totali tal-batterija tiżdied, it-telf ta 'jonji tal-litju attivi jwassal għat-tixjiħ tal-batterija meta titħalla. It-telf tal-kapaċità tal-batteriji tal-enerġija LiFePO4 jiżdied maż-żieda tat-temperatura tal-ħażna. B'kuntrast, hekk kif l-istat ta 'ċarġ tal-ħażna jiżdied, it-telf tal-kapaċità huwa aktar minuri.

Grolleau et al. wasal ukoll għall-istess konklużjoni: it-temperatura tal-ħażna għandha impatt aktar sinifikanti fuq it-tixjiħ tal-batteriji tal-enerġija LiFePO4, segwita mill-istat ta 'ċarġ tal-ħażna, u huwa propost mudell sempliċi. Jista 'jbassar it-telf tal-kapaċità tal-batterija tal-enerġija LiFePO4 ibbażat fuq fatturi relatati mal-ħin tal-ħażna (temperatura u stat ta' ħlas). Fi stat SOC speċifiku, hekk kif iż-żmien fuq l-ixkaffa jiżdied, il-litju fil-grafita jinfirex mat-tarf, u jifforma kompost kumpless mal-elettrolit u l-elettroni, li jirriżulta f'żieda fil-proporzjon ta 'jonji tal-litju irriversibbli, tħaxxin tas-SEI, u l-konduttività. Iż-żieda fl-impedenza kkawżata mit-tnaqqis (komponenti inorganiċi jiżdiedu, u xi wħud għandhom iċ-ċans li jerġgħu jinħallu) u t-tnaqqis fl-attività tal-wiċċ tal-elettrodu flimkien jikkawżaw it-tixjiħ tal-batterija.

Irrispettivament mill-istat tal-iċċarġjar jew l-istat tal-ħatt, il-kalorimetrija tal-iskannjar differenzjali ma sabet l-ebda reazzjoni bejn LiFePO4 u elettroliti differenti (l-elettrolit huwa LiBF4, LiAsF6, jew LiPF6) fil-medda tat-temperatura minn temperatura tal-kamra sa 85 ° C. Madankollu, meta LiFePO4 ikun mgħaddas fl-elettrolit ta 'LiPF6 għal żmien twil, xorta se juri reattività speċifika. Minħabba li r-reazzjoni biex tifforma l-interface hija mtawla, għad m'hemm l-ebda film ta 'passivazzjoni fuq il-wiċċ ta' LiFePO4 biex jipprevjeni aktar reazzjoni ma 'l-elettrolit wara li tgħaddas għal xahar.

Fl-istat ta 'xkaffar, kundizzjonijiet ħżiena ta' ħażna (temperatura għolja u stat għoli ta 'ċarġ) se jżidu l-grad ta' awto-kwittanza tal-batterija tal-enerġija LiFePO4, u jagħmlu t-tixjiħ tal-batterija aktar ovvju.

3. Nuqqas fir-riċiklaġġ

Il-batteriji ġeneralment jarmu s-sħana waqt l-użu, għalhekk l-influwenza tat-temperatura hija sinifikanti. Barra minn hekk, il-kundizzjonijiet tat-toroq, l-użu u t-temperatura ambjentali kollha se jkollhom effetti differenti.

It-telf ta 'jonji tal-litju attivi ġeneralment jikkawża t-telf tal-kapaċità tal-batteriji tal-enerġija LiFePO4 waqt iċ-ċikliżmu. Dubarry et al. wera li t-tixjiħ tal-batteriji tal-enerġija LiFePO4 waqt iċ-ċikliżmu huwa prinċipalment dovut għal proċess ta 'tkabbir kumpless li jikkonsma film SEI tal-litju-jone funzjonali. F'dan il-proċess, it-telf ta 'jonji tal-litju attivi jnaqqas direttament ir-rata ta' żamma tal-kapaċità tal-batterija; it-tkabbir kontinwu tal-film SEI, minn naħa waħda, jikkawża ż-żieda fir-reżistenza tal-polarizzazzjoni tal-batterija. Fl-istess ħin, il-ħxuna tal-film SEI hija ħoxna wisq, u l-prestazzjoni elettrokimika tal-anodu tal-grafita. Se jinattiva parzjalment l-attività.

Matul iċ-ċikliżmu f'temperatura għolja, Fe2+ f'LiFePO4 jinħall sa ċertu punt. Għalkemm l-ammont ta 'Fe2+ maħlul m'għandu l-ebda effett sinifikanti fuq il-kapaċità ta' l-elettrodu pożittiv, ix-xoljiment ta 'Fe2+ u l-preċipitazzjoni ta' Fe fuq l-elettrodu tal-grafita negattiv se jkollhom rwol katalitiku fit-tkabbir tal-film SEI. . Tan analizzat kwantitattivament fejn u fejn il-jonji tal-litju attivi ntilfu u sab li l-biċċa l-kbira tat-telf ta 'jonji tal-litju attivi seħħet fuq il-wiċċ tal-elettrodu tal-grafita negattiv, speċjalment waqt ċikli ta' temperatura għolja, jiġifieri, it-telf tal-kapaċità taċ-ċiklu ta 'temperatura għolja hija aktar mgħaġġla, u fil-qosor il-film SEI Hemm tliet mekkaniżmi differenti ta 'ħsara u tiswija:

1. L-elettroni fl-anodu tal-grafita jgħaddu mill-film SEI biex inaqqsu l-joni tal-litju.
2. Ix-xoljiment u r-riġenerazzjoni ta 'xi komponenti tal-film SEI.
3. Minħabba l-bidla fil-volum tal-anodu tal-grafita, Il-membrana SEI kienet ikkawżata minn qsim.

Minbarra t-telf ta 'jonji tal-litju attivi, kemm materjali pożittivi kif ukoll negattivi se jiddeterjoraw waqt ir-riċiklaġġ. L-okkorrenza ta 'xquq fl-elettrodu LiFePO4 waqt ir-riċiklaġġ se tikkawża li l-polarizzazzjoni tal-elettrodu tiżdied u l-konduttività bejn il-materjal attiv u l-aġent konduttiv jew il-kollettur tal-kurrent tonqos. Nagpure uża Scanning Extended Resistance Microscopy (SSRM) biex jistudja b'mod semi-kwantitattiv il-bidliet ta 'LiFePO4 wara x-xjuħija u sab li l-coarsening ta' nanopartiċelli LiFePO4 u depożiti tal-wiċċ prodotti minn reazzjonijiet kimiċi speċifiċi flimkien wasslu għal żieda fl-impedenza tal-katodi LiFePO4. Barra minn hekk, it-tnaqqis tal-wiċċ attiv u t-tqaxxir tal-elettrodi tal-grafita kkawżati mit-telf ta 'materjal attiv tal-grafita huma wkoll meqjusa bħala l-kawża tat-tixjiħ tal-batterija. L-instabilità tal-anodu tal-grafita tikkawża l-instabilità tal-film SEI u tippromwovi l-konsum ta 'jonji tal-litju attivi.

L-iskarigu b'rata għolja tal-batterija jista 'jipprovdi qawwa sinifikanti għall-vettura elettrika; jiġifieri, l-aħjar il-prestazzjoni tar-rata tal-batterija tal-qawwa, l-aħjar il-prestazzjoni tal-aċċelerazzjoni tal-karozza elettrika. Ir-riżultati tar-riċerka ta 'Kim et al. wera li l-mekkaniżmu ta 'tixjiħ ta' elettrodu pożittiv LiFePO4 u elettrodu negattiv tal-grafita huwa differenti: biż-żieda tar-rata ta 'skarika, it-telf tal-kapaċità tal-elettrodu pożittiv jiżdied aktar minn dak tal-elettrodu negattiv. It-telf tal-kapaċità tal-batterija waqt iċ-ċikliżmu b'rata baxxa huwa prinċipalment minħabba l-konsum ta 'jonji tal-litju attivi fl-elettrodu negattiv. B'kuntrast, it-telf ta 'enerġija tal-batterija waqt iċ-ċikliżmu b'rata għolja huwa dovut għaż-żieda fl-impedenza tal-elettrodu pożittiv.

Għalkemm il-fond tal-iskarigu tal-batterija tal-enerġija fl-użu mhux se jaffettwa t-telf tal-kapaċità, se jaffettwa t-telf tal-qawwa tiegħu: il-veloċità tat-telf tal-enerġija tiżdied biż-żieda tal-fond tal-ħruġ. Dan huwa dovut għaż-żieda fl-impedenza tal-film SEI u ż-żieda fl-impedenza tal-batterija kollha. Huwa direttament relatat. Għalkemm relattiv għat-telf ta 'jonji tal-litju attivi, il-limitu ta' fuq tal-vultaġġ tal-iċċarġjar m'għandu l-ebda influwenza apparenti fuq il-falliment tal-batterija, limitu ta 'fuq baxx wisq jew għoli wisq tal-vultaġġ tal-iċċarġjar se jżid l-impedenza tal-interface tal-elettrodu LiFePO4: ta' fuq baxx vultaġġ limitu mhux se jaħdem tajjeb. Il-film tal-passivazzjoni huwa ffurmat fuq l-art, u limitu ta 'vultaġġ għoli wisq se jikkawża d-Dekompożizzjoni ossidattiva tal-elettrolit. Se toħloq prodott b'konduttività baxxa fuq il-wiċċ tal-elettrodu LiFePO4.

Il-kapaċità ta 'kwittanza tal-batterija tal-enerġija LiFePO4 tinżel malajr meta t-temperatura tonqos, prinċipalment minħabba t-tnaqqis tal-konduttività tal-jone u ż-żieda tal-impedenza tal-interface. Li studja l-katodu LiFePO4 u l-anodu tal-grafita separatament u sab li l-fatturi ewlenin ta 'kontroll li jillimitaw il-prestazzjoni ta' temperatura baxxa ta 'anodu u anodu huma differenti. It-tnaqqis fil-konduttività jonika tal-katodu LiFePO4 huwa dominanti, u ż-żieda fl-impedenza tal-interface tal-anodu tal-grafita hija r-raġuni ewlenija.

Waqt l-użu, id-degradazzjoni tal-elettrodu LiFePO4 u l-anodu tal-grafita u t-tkabbir kontinwu tal-film SEI se jikkawżaw falliment tal-batterija fi gradi differenti. Barra minn hekk, minbarra fatturi inkontrollabbli bħall-kundizzjonijiet tat-triq u t-temperatura ambjentali, l-użu regolari tal-batterija huwa wkoll essenzjali, inkluż il-vultaġġ xieraq tal-iċċarġjar, il-fond xieraq tal-iskariku, eċċ.

4. nuqqas waqt l-iċċarġjar u l-ħatt

Il-batterija spiss tkun inevitabilment iċċarġjata żżejjed waqt l-użu. Hemm inqas ħruġ żejjed. Is-sħana rilaxxata waqt ħlas żejjed jew skariku żejjed x'aktarx li takkumula ġewwa l-batterija, u tkompli żżid it-temperatura tal-batterija. Taffettwa l-ħajja tas-servizz tal-batterija u tqajjem il-possibbiltà ta 'nar jew splużjoni tal-maltemp. Anke taħt kundizzjonijiet regolari ta 'ċċarġjar u ħatt, hekk kif in-numru ta' ċikli jiżdied, l-inkonsistenza tal-kapaċità taċ-ċelloli singoli fis-sistema tal-batterija tiżdied. Il-batterija bl-inqas kapaċità se tgħaddi mill-proċess tal-iċċarġjar u l-ħatt żejjed.

Għalkemm LiFePO4 għandu l-aħjar stabbiltà termali meta mqabbel ma 'materjali ta' elettrodi pożittivi oħra taħt kundizzjonijiet ta 'ċċarġjar differenti, iċċarġjar żejjed jista' wkoll jikkawża riskji mhux sikuri fl-użu ta 'batteriji tal-enerġija LiFePO4. Fl-istat iżżejjed, is-solvent fl-elettrolit organiku huwa aktar suxxettibbli għal Dekompożizzjoni ossidattiva. Fost is-solventi organiċi komunement użati, il-karbonat tal-etilene (KE) se jgħaddi preferenzjali minn Dekompożizzjoni ossidattiva fuq il-wiċċ tal-elettrodu pożittiv. Peress li l-potenzjal tal-inserzjoni tal-litju (versus il-potenzjal tal-litju) tal-elettrodu tal-grafita negattiv huwa baxx, il-preċipitazzjoni tal-litju hija probabbli ħafna fl-elettrodu tal-grafita negattiv.

Waħda mir-raġunijiet ewlenin għall-falliment tal-batterija taħt kundizzjonijiet iċċarġjati żżejjed hija s-short circuit intern ikkawżat minn fergħat tal-kristall tal-litju li jtaqqbu d-dijaframma. Lu et al. analizzat il-mekkaniżmu tal-falliment tal-kisi tal-litju fuq il-wiċċ tal-elettrodu oppost tal-grafita ikkawżat minn ħlas żejjed. Ir-riżultati juru li l-istruttura ġenerali tal-elettrodu tal-grafita negattiv ma nbidlitx, iżda hemm fergħat tal-kristall tal-litju u film tal-wiċċ. Ir-reazzjoni tal-litju u l-elettrolit tikkawża li l-film tal-wiċċ jiżdied kontinwament, li jikkonsma litju aktar attiv u jikkawża li l-litju jinfirex fil-grafita. L-elettrodu negattiv isir aktar kumpless, li jkompli jippromwovi d-depożizzjoni tal-litju fuq il-wiċċ tal-elettrodu negattiv, li jirriżulta fi tnaqqis ulterjuri fil-kapaċità u l-effiċjenza coulombic.

Barra minn hekk, l-impuritajiet tal-metall (speċjalment Fe) huma ġeneralment meqjusa bħala waħda mir-raġunijiet ewlenin għal nuqqas ta 'ħlas żejjed tal-batterija. Xu et al. studja sistematikament il-mekkaniżmu ta 'falliment tal-batteriji tal-enerġija LiFePO4 taħt kundizzjonijiet ta' ħlas żejjed. Ir-riżultati juru li r-redox ta 'Fe matul iċ-ċiklu ta' ħlas żejjed / skariku huwa teoretikament possibbli, u l-mekkaniżmu ta 'reazzjoni jingħata. Meta jseħħ ħlas żejjed, Fe l-ewwel jiġi ossidizzat għal Fe2+, Fe2+ jiddeterjora aktar għal Fe3+, u mbagħad Fe2+ u Fe3+ jitneħħew mill-elettrodu pożittiv. Naħa waħda tinfirex man-naħa ta 'l-elettrodu negattiv, Fe3 + finalment jitnaqqas għal Fe2 +, u Fe2 + jitnaqqas aktar biex jiffurmaw Fe; meta ċikli ta 'charge/scharge żejda, fergħat tal-kristall Fe se jibdew fl-elettrodi pożittivi u negattivi fl-istess ħin, tittaqqab is-separatur biex jinħolqu pontijiet Fe, li jirriżultaw f'ċirkwit qasir tal-batterija mikro, il-fenomenu apparenti li jakkumpanja l-ċirkwit qasir mikro tal-batterija huwa l-kontinwu żieda fit-temperatura wara l-iċċarġjar żejjed.

Waqt ħlas żejjed, il-potenzjal tal-elettrodu negattiv se jogħla malajr. Iż-żieda potenzjali se teqred il-film SEI fuq il-wiċċ tal-elettrodu negattiv (il-parti rikka f'komposti inorganiċi fil-film SEI hija aktar probabbli li tiġi ossidizzata), li tikkawża Dekompożizzjoni addizzjonali tal-elettrolit, li tirriżulta f'telf ta 'kapaċità. Aktar importanti minn hekk, il-fojl tal-kollettur tal-kurrent negattiv Cu se jiġi ossidizzat. Fil-film SEI tal-elettrodu negattiv, Yang et al. misjuba Cu2O, il-prodott ta 'ossidazzjoni tal-fojl Cu, li jżid ir-reżistenza interna tal-batterija u jikkawża t-telf tal-kapaċità tal-maltemp.

Hu et al. studja l-proċess ta 'skarika żejda tal-batteriji tal-enerġija LiFePO4 fid-dettall. Ir-riżultati wrew li l-fojl tal-kollettur tal-kurrent negattiv Cu seta 'jiġi ossidizzat għal Cu + waqt skarigu żejjed, u Cu + huwa ossidizzat aktar għal Cu2 +, wara li jinfirxu għall-elettrodu pożittiv. Reazzjoni ta 'tnaqqis tista' sseħħ fl-elettrodu pożittiv. B'dan il-mod, se tifforma fergħat tal-kristall fuq in-naħa tal-elettrodu pożittiv, ittaqqab is-separatur u tikkawża ċirkwit qasir mikro ġewwa l-batterija. Ukoll, minħabba skariku żejjed, it-temperatura tal-batterija se tkompli tiżdied.

Ħlas żejjed tal-batterija tal-enerġija LiFePO4 jista 'jikkawża dekompożizzjoni tal-elettroliti ossidattivi, evoluzzjoni tal-litju, u formazzjoni ta' fergħat tal-kristall Fe; skarigu żejjed jista 'jikkawża ħsara SEI, li jirriżulta f'degradazzjoni tal-kapaċità, ossidazzjoni tal-fojl Cu, u anke dehra Cu fergħat tal-kristall.

5. fallimenti oħra

Minħabba l-konduttività baxxa inerenti ta 'LiFePO4, il-morfoloġija u d-daqs tal-materjal innifsu u l-effetti tal-aġenti konduttivi u l-legaturi huma faċilment manifestati. Gaberscek et al. iddiskuta ż-żewġ fatturi kontradittorji ta 'daqs u kisi tal-karbonju u sabet li l-impedenza tal-elettrodu ta' LiFePO4 hija relatata biss mad-daqs medju tal-partiċelli. Id-difetti kontra s-sit f'LiFePO4 (Fe jokkupa siti Li) se jkollhom impatt partikolari fuq il-prestazzjoni tal-batterija: minħabba li t-trażmissjoni ta 'jonji tal-litju ġewwa LiFePO4 hija waħda dimensjonali, dan id-difett se jfixkel il-komunikazzjoni tal-joni tal-litju; minħabba l-introduzzjoni ta 'stati ta' valenza għolja Minħabba r-repulsjoni elettrostatika addizzjonali, dan id-difett jista 'wkoll jikkawża l-instabilità tal-istruttura LiFePO4.

Il-partiċelli kbar ta 'LiFePO4 ma jistgħux ikunu kuntenti għal kollox fl-aħħar tal-iċċarġjar; il-LiFePO4 nanostrutturat jista 'jnaqqas id-difetti tal-inverżjoni, iżda l-enerġija għolja tal-wiċċ tagħha tikkawża awto-kwittanza. PVDF huwa l-binder l-aktar użat komunement fil-preżent, li għandu żvantaġġi bħal reazzjoni f'temperatura għolja, dissoluzzjoni fl-elettrolit mhux milwiema, u flessibilità insuffiċjenti. Għandu impatt partikolari fuq it-telf tal-kapaċità u l-ħajja taċ-ċiklu ta 'LiFePO4. Barra minn hekk, il-kollettur kurrenti, id-dijaframma, il-kompożizzjoni tal-elettroliti, il-proċess tal-produzzjoni, il-fatturi umani, il-vibrazzjoni esterna, ix-xokk, eċċ., Se jaffettwaw il-prestazzjoni tal-batterija fi gradi differenti.

Referenza: Miao Meng et al. "Progress tar-riċerka dwar il-falliment tal-batteriji tal-qawwa tal-fosfat tal-ħadid tal-litju."