લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ બેટરીના ગેરફાયદા
શું સામગ્રીમાં ઉપયોગ અને વિકાસની સંભાવના છે, તેના ફાયદાઓ ઉપરાંત, મુખ્ય એ છે કે શું સામગ્રીમાં મૂળભૂત ખામીઓ છે.
હાલમાં, લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટને ચીનમાં પાવર લિથિયમ-આયન બેટરીના કેથોડ સામગ્રી તરીકે વ્યાપકપણે પસંદ કરવામાં આવે છે.સરકારો, વૈજ્ઞાનિક સંશોધન સંસ્થાઓ, સાહસો અને સિક્યોરિટીઝ કંપનીઓના બજાર વિશ્લેષકો આ સામગ્રી વિશે આશાવાદી છે અને તેને પાવર લિથિયમ-આયન બેટરીના વિકાસની દિશા તરીકે માને છે.કારણોના પૃથ્થકરણ મુજબ, મુખ્યત્વે નીચેના બે મુદ્દા છે: પ્રથમ, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં સંશોધન અને વિકાસની દિશાના પ્રભાવને કારણે, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં વેલેન્સ અને A123 કંપનીઓએ પ્રથમ વખત કેથોડ સામગ્રી તરીકે લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટનો ઉપયોગ કર્યો. લિથિયમ આયન બેટરીઓ.બીજું, પાવર લિથિયમ-આયન બેટરી માટે ઉપયોગમાં લઈ શકાય તેવા સારા ઉચ્ચ તાપમાનની સાયકલિંગ અને સ્ટોરેજ પર્ફોર્મન્સ સાથે લિથિયમ મેંગેનેટ સામગ્રી ચીનમાં તૈયાર કરવામાં આવી નથી.જો કે, લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટમાં પણ મૂળભૂત ખામીઓ છે જેને અવગણી શકાતી નથી, જેનો સારાંશ નીચે મુજબ કરી શકાય છે:
1. લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટની તૈયારીની સિન્ટરિંગ પ્રક્રિયામાં, તે શક્ય છે કે ઉચ્ચ તાપમાન ઘટાડતા વાતાવરણમાં આયર્ન ઓક્સાઇડને સરળ આયર્નમાં ઘટાડી શકાય.આયર્ન, બેટરીમાં સૌથી નિષિદ્ધ પદાર્થ છે, જે બેટરીના માઇક્રો શોર્ટ સર્કિટનું કારણ બની શકે છે.આ મુખ્ય કારણ છે કે જાપાને પાવર પ્રકારની લિથિયમ આયન બેટરીની કેથોડ સામગ્રી તરીકે આ સામગ્રીનો ઉપયોગ કર્યો નથી.
2. લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટમાં કેટલીક કામગીરી ખામીઓ છે, જેમ કે ઓછી ટેમ્પિંગ ડેન્સિટી અને કોમ્પેક્શન ડેન્સિટી, જેના પરિણામે લિથિયમ આયન બેટરીની ઉર્જા ઘનતા ઓછી થાય છે.નીચા તાપમાનની કામગીરી નબળી છે, ભલે તેની નેનો – અને કાર્બન કોટિંગ આ સમસ્યાને હલ ન કરે.જ્યારે આર્ગોન નેશનલ લેબોરેટરીના એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ સેન્ટરના ડાયરેક્ટર ડો. ડોન હિલેબ્રાન્ડે લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ બેટરીના નીચા તાપમાનની કામગીરી વિશે વાત કરી ત્યારે તેમણે તેને ભયંકર ગણાવ્યું.લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ બેટરી પરના તેમના પરીક્ષણ પરિણામો દર્શાવે છે કે લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ બેટરી નીચા તાપમાને (0 ℃ નીચે) ઇલેક્ટ્રિક વાહનો ચલાવી શકતી નથી.જોકે કેટલાક ઉત્પાદકો દાવો કરે છે કે લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ બેટરીનો ક્ષમતા જાળવી રાખવાનો દર નીચા તાપમાને સારો છે, તે ઓછા ડિસ્ચાર્જ કરંટ અને ઓછા ડિસ્ચાર્જ કટ-ઓફ વોલ્ટેજની સ્થિતિ હેઠળ છે.આ કિસ્સામાં, સાધનો બિલકુલ શરૂ કરી શકાતા નથી.
3. સામગ્રીની તૈયારી ખર્ચ અને બેટરીની ઉત્પાદન કિંમત વધારે છે, બેટરીની ઉપજ ઓછી છે, અને સુસંગતતા નબળી છે.લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટના નેનોક્રિસ્ટલાઇઝેશન અને કાર્બન કોટિંગ દ્વારા સામગ્રીના ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ગુણધર્મોમાં સુધારો કરવામાં આવ્યો હોવા છતાં, અન્ય સમસ્યાઓ પણ લાવવામાં આવી છે, જેમ કે ઊર્જા ઘનતામાં ઘટાડો, સંશ્લેષણ ખર્ચમાં સુધારો, નબળી ઇલેક્ટ્રોડ પ્રક્રિયા કામગીરી અને કઠોર પર્યાવરણીય જરૂરિયાતોલિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટમાં રાસાયણિક તત્વો Li, Fe અને P ખૂબ જ સમૃદ્ધ છે અને તેની કિંમત ઓછી છે, તેમ છતાં તૈયાર લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ ઉત્પાદનની કિંમત ઓછી નથી.પ્રારંભિક સંશોધન અને વિકાસ ખર્ચને દૂર કર્યા પછી પણ, આ સામગ્રીની પ્રક્રિયા ખર્ચ ઉપરાંત બેટરી તૈયાર કરવાની ઊંચી કિંમત એકમ ઊર્જા સંગ્રહની અંતિમ કિંમત વધારે છે.
4. નબળી ઉત્પાદન સુસંગતતા.હાલમાં, ચીનમાં કોઈ લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ મટીરીયલ ફેક્ટરી આ સમસ્યાને હલ કરી શકતી નથી.સામગ્રીની તૈયારીના પરિપ્રેક્ષ્યમાં, લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટની સંશ્લેષણ પ્રતિક્રિયા એ એક જટિલ વિજાતીય પ્રતિક્રિયા છે, જેમાં ઘન ફોસ્ફેટ, આયર્ન ઓક્સાઇડ અને લિથિયમ મીઠું, કાર્બન ઉમેરાયેલ પુરોગામી અને ગેસ તબક્કામાં ઘટાડો થાય છે.આ જટિલ પ્રતિક્રિયા પ્રક્રિયામાં, પ્રતિક્રિયાની સુસંગતતાની ખાતરી કરવી મુશ્કેલ છે.
5. બૌદ્ધિક સંપદા મુદ્દાઓ.હાલમાં, લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટની મૂળભૂત પેટન્ટ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સની યુનિવર્સિટી ઓફ ટેક્સાસની માલિકીની છે, જ્યારે કેનેડિયનો દ્વારા કાર્બન કોટેડ પેટન્ટ માટે અરજી કરવામાં આવે છે.આ બે મૂળભૂત પેટન્ટને બાયપાસ કરી શકાતી નથી.જો પેટન્ટ રોયલ્ટીનો ખર્ચમાં સમાવેશ કરવામાં આવે તો ઉત્પાદનની કિંમતમાં વધુ વધારો થશે.
વધુમાં, R&D અને લિથિયમ-આયન બેટરીના ઉત્પાદનના અનુભવથી, જાપાન લિથિયમ-આયન બેટરીનું વ્યાપારીકરણ કરનાર પ્રથમ દેશ છે, અને તેણે હંમેશા ઉચ્ચ-અંતિમ લિથિયમ-આયન બેટરી બજાર પર કબજો જમાવ્યો છે.યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ કેટલાક મૂળભૂત સંશોધનોમાં અગ્રેસર હોવા છતાં, અત્યાર સુધી ત્યાં કોઈ મોટી લિથિયમ આયન બેટરી ઉત્પાદક નથી.તેથી, પાવર ટાઈપ લિથિયમ આયન બેટરીની કેથોડ સામગ્રી તરીકે સંશોધિત લિથિયમ મેંગેનેટ પસંદ કરવાનું જાપાન માટે વધુ વ્યાજબી છે.યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં પણ, અડધા ઉત્પાદકો લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ અને લિથિયમ મેંગેનેટનો પાવર પ્રકારની લિથિયમ આયન બેટરીના કેથોડ સામગ્રી તરીકે ઉપયોગ કરે છે, અને ફેડરલ સરકાર પણ આ બે સિસ્ટમોના સંશોધન અને વિકાસને સમર્થન આપે છે.ઉપરોક્ત સમસ્યાઓને ધ્યાનમાં રાખીને, લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટનો નવા ઊર્જા વાહનો અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં પાવર લિથિયમ-આયન બેટરીના કેથોડ સામગ્રી તરીકે વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરવો મુશ્કેલ છે.જો આપણે લિથિયમ મેંગેનેટના નબળા ઉચ્ચ-તાપમાન સાયકલિંગ અને સંગ્રહ પ્રદર્શનની સમસ્યાને હલ કરી શકીએ, તો તે ઓછી કિંમત અને ઉચ્ચ દર કામગીરીના ફાયદા સાથે પાવર લિથિયમ-આયન બેટરીના ઉપયોગની મોટી સંભાવના ધરાવે છે.
પોસ્ટ સમય: ઑક્ટો-19-2022