लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी का कार्य सिद्धांत

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरीएक सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में लिथियम आयरन फॉस्फेट का उपयोग करने वाली लिथियम आयन बैटरी को संदर्भित करता है।लिथियम-आयन बैटरी की कैथोड सामग्री में मुख्य रूप से लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड, लिथियम मैंगनेट, लिथियम निकल ऑक्साइड, टर्नरी सामग्री, लिथियम आयरन फॉस्फेट आदि शामिल हैं।
जब लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी को चार्ज किया जाता है, तो सकारात्मक इलेक्ट्रोड में लिथियम आयन Li+ पॉलिमर विभाजक के माध्यम से नकारात्मक इलेक्ट्रोड में चले जाते हैं;डिस्चार्ज प्रक्रिया के दौरान, नकारात्मक इलेक्ट्रोड में लिथियम आयन Li+ विभाजक के माध्यम से सकारात्मक इलेक्ट्रोड में चले जाते हैं।लिथियम-आयन बैटरियों का नाम चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान लिथियम आयनों के आगे-पीछे होने के कारण रखा गया है।

जब लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी को चार्ज किया जाता है, तो Li+ लिथियम आयरन फॉस्फेट क्रिस्टल की 010 सतह से क्रिस्टल की सतह पर स्थानांतरित हो जाता है।विद्युत क्षेत्र बल की कार्रवाई के तहत, यह इलेक्ट्रोलाइट में प्रवेश करता है, विभाजक से गुजरता है, और फिर इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से ग्राफीन की सतह पर स्थानांतरित हो जाता है, और फिर ग्राफीन में एम्बेडेड हो जाता है।जाली में, एक ही समय में, इलेक्ट्रॉन कंडक्टर के माध्यम से सकारात्मक इलेक्ट्रोड के एल्यूमीनियम फ़ॉइल इलेक्ट्रोड में प्रवाहित होते हैं, और टैब, बैटरी पोल, बाहरी सर्किट, नकारात्मक पोल और के माध्यम से नकारात्मक इलेक्ट्रोड के कॉपर फ़ॉइल वर्तमान कलेक्टर में प्रवाहित होते हैं। नकारात्मक कान, और फिर कंडक्टर के माध्यम से ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड तक।, यह है कि नकारात्मक इलेक्ट्रोड का चार्ज एक संतुलन तक पहुंचता है, और लिथियम आयनों को लिथियम आयरन फॉस्फेट से अलग करने के बाद, लिथियम आयरन फॉस्फेट को आयरन फॉस्फेट में बदल दिया जाता है।

जब लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी को डिस्चार्ज किया जाता है, तो Li+ ग्रेफाइट क्रिस्टल से अलग हो जाता है, इलेक्ट्रोलाइट में प्रवेश करता है, विभाजक से गुजरता है, इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से लिथियम आयरन फॉस्फेट क्रिस्टल की सतह पर स्थानांतरित हो जाता है, और फिर लिथियम की जाली में पुनः एम्बेड हो जाता है 010 सतह के माध्यम से लौह फॉस्फेट।अंदर।उसी समय, बैटरी कंडक्टर के माध्यम से नकारात्मक इलेक्ट्रोड के कॉपर फ़ॉइल कलेक्टर में प्रवाहित होती है, और टैब, बैटरी नकारात्मक ध्रुव, बाहरी सर्किट, सकारात्मक ध्रुव और सकारात्मक कान के माध्यम से सकारात्मक इलेक्ट्रोड के कॉपर फ़ॉइल कलेक्टर में प्रवाहित होती है, और फिर कंडक्टर के माध्यम से लिथियम आयरन फॉस्फेट पॉजिटिव इलेक्ट्रोड तक, ताकि पॉजिटिव इलेक्ट्रोड का चार्ज एक संतुलन स्थिति तक पहुंच जाए।
लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी का रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरण

लिथियम-आयन बैटरी का सकारात्मक इलेक्ट्रोड एक यौगिक है जिसमें धात्विक लिथियम होता है, आमतौर पर लिथियम आयरन फॉस्फेट (जैसे लिथियम आयरन फॉस्फेट LiFePO4, लिथियम कोबाल्ट फॉस्फेट LiCoO2, आदि), और नकारात्मक इलेक्ट्रोड ग्रेफाइट या कार्बन होता है (आमतौर पर, ग्रेफाइट होता है) प्रयुक्त), और कार्बनिक यौगिकों का उपयोग सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच किया जाता है।विलायक इलेक्ट्रोलाइट के रूप में कार्य करता है।जब बैटरी चार्ज की जाती है, तो सकारात्मक इलेक्ट्रोड लिथियम आयन उत्पन्न करने के लिए विघटित हो जाता है, और लिथियम आयन इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से बैटरी के नकारात्मक इलेक्ट्रोड में प्रवेश करते हैं और नकारात्मक इलेक्ट्रोड की कार्बन परत के माइक्रोप्रोर्स में एम्बेडेड होते हैं।बैटरी के उपयोग (डिस्चार्ज के बराबर) के दौरान, नकारात्मक इलेक्ट्रोड के माइक्रोप्रोर्स में एम्बेडेड लिथियम आयन सकारात्मक इलेक्ट्रोड में वापस चले जाते हैं।जितने अधिक लिथियम आयन सकारात्मक इलेक्ट्रोड पर लौटेंगे, डिस्चार्ज क्षमता उतनी ही अधिक होगी।जिस बैटरी क्षमता का हम आमतौर पर उल्लेख करते हैं वह डिस्चार्ज क्षमता है।इस तरह, बैटरी की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, लिथियम आयन सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच लगातार आगे-पीछे चलते रहते हैं, इसलिए लिथियम आयन बैटरी को रॉकिंग चेयर बैटरी भी कहा जाता है।

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी का विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरण नीचे दिखाया गया है:

सकारात्मक प्रतिक्रिया: LiFePO4?Li1-xFePO4+xLi++xe-;

नकारात्मक प्रतिक्रिया: xLi++xe-+6C?LixC6;

समग्र प्रतिक्रिया सूत्र: LiFePO4+6xC?Li1-xFePO4+LixC6।