يقود مجال تكنولوجيا البطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4)البطاريات.لا تحتوي البطاريات على مادة الكوبالت السامة، كما أنها أقل تكلفة من غالبية بدائلها.فهي غير سامة ولها مدة صلاحية أطول.تتمتع بطارية LiFePO4 بإمكانيات ممتازة في المستقبل المنظور.

بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد: خيار عالي الكفاءة ومتجدد

يمكن لبطارية LiFePO4 تحقيق أقصى قدر من الشحن في أقل من ساعتين من الشحن وعند عدم استخدام البطارية.ويبلغ معدل التفريغ الذاتي 2% فقط شهرياً، في حين يصل معدل بطاريات الرصاص الحمضية إلى 30%.

عند مقارنتها ببطاريات الرصاص الحمضية، توفر بطاريات ليثيوم أيون بوليمر (LFP) كثافة طاقة أكبر بأربع مرات.تتمتع هذه البطاريات أيضًا بقدرتها الكاملة بنسبة 100% ويمكن تحميلها في فترة زمنية قصيرة نتيجة لذلك.بسبب هذه المتغيرات، الأداء الكهروكيميائيبطاريات LiFePO4 أناإنه فعال للغاية.

قد تساعد أجهزة تخزين طاقة البطارية الشركات على تقليل نفقات الكهرباء.تقوم أنظمة البطاريات بتخزين طاقة متجددة إضافية لاستخدامها في وقت لاحق عندما تحتاج الشركة إليها.في غياب نظام لتخزين الطاقة، يُطلب من الشركات شراء الطاقة من الشبكة بدلاً من استخدام مواردها التي تم إنشاؤها مسبقًا.

تتمتع البطارية بقدرة ثابتة مع نفس مقدار التيار حتى عندما تكون سعة البطارية 50%.بطاريات LFP، على عكس منافسيها، يمكن أن تعمل في درجات حرارة عالية.كما أن الهيكل البلوري القوي لفوسفات الحديد لن ينكسر أيضًا عند الشحن والتفريغ، مما يؤدي إلى دورة التحمل وعمر افتراضي أطول.

تساهم متغيرات متعددة في تحسين بطاريات LiFePO4، بما في ذلك وزنها المنخفض.وهي أخف بنسبة 50 بالمائة تقريبًا من بطاريات الليثيوم الأخرى وأخف بنسبة 70 بالمائة تقريبًا من بطاريات الرصاص.يؤدي استخدام بطارية LiFePO4 في السيارة إلى تقليل استهلاك الغاز وتحسين القدرة على المناورة.

بطارية صديقة للبيئة

عند مقارنتها ببطاريات الرصاص الحمضية، تمثل بطاريات LiFePO4 تهديدًا أقل بكثير للبيئة المحيطة نظرًا لأن الأقطاب الكهربائية الموجودة في هذه البطاريات مصنوعة من مواد غير خطرة.في كل عام، يتجاوز عدد بطاريات الرصاص الحمضية التي يتم التخلص منها ثلاثة ملايين طن.

يمكن استرجاع المواد المستخدمة في الأقطاب الكهربائية والأسلاك وأغلفة بطاريات LiFePO4 عن طريق إعادة تدوير هذه البطاريات.يمكن أن تستفيد بطاريات الليثيوم الجديدة من دمج بعض هذه المادة.تعتبر كيمياء الليثيوم المحددة هذه مثالية لأغراض الطاقة العالية ومشاريع الطاقة مثل منشآت الطاقة الشمسية لأنها يمكن أن تتحمل درجات حرارة عالية جدًا.

يتوفر للمستهلكين خيار شراء بطاريات LiFePO4 التي تم إنشاؤها من مواد إعادة التدوير.نظرًا لأن بطاريات الليثيوم المستخدمة لنقل الطاقة وتخزينها لها عمر طويل، فإن عددًا كبيرًا منها قيد الاستخدام دائمًا، على الرغم من أن إجراءات إعادة التدوير لا تزال قيد التطوير.

مجموعة واسعة من تطبيقات LiFePO4

يتم تصميم هذه البطاريات لاستخدامها في مجموعة واسعة من الإعدادات، بما في ذلك الألواح الشمسية والسيارات والقوارب وغيرها من التطبيقات.

LiFePO4 هي بطارية الليثيوم الأكثر أمانًا والأكثر متانة المتوفرة للاستخدام التجاري.ولذلك، فهي مثالية للتطبيقات الصناعية مثل آلات الأرضيات وبوابات الرفع.

يمكن استخدام تقنية LiFePO4 في مجموعة واسعة من التطبيقات.إن الحصول على وقت تشغيل أطول ووقت شحن أقصر يعني وقتًا إضافيًا لصيد الأسماك في قوارب الكاياك وقوارب الصيد.

بحث جديد لنهج الموجات فوق الصوتية على بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد

تتزايد كمية بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم المستخدمة سنويًا؛وإذا لم يتم التخلص من هذه البطاريات في إطار زمني معقول، فإنها ستساهم في التلوث البيئي وتستهلك كمية كبيرة من الموارد المعدنية.

يحتوي كاثود بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم على كمية كبيرة من المعادن التي تشكل تركيبها.يعد النهج بالموجات فوق الصوتية خطوة مهمة نحو العملية الكاملة لاستعادة بطاريات LiFePO4 الفارغة.

لحل أوجه القصور في تقنية إعادة التدوير LiFePO4، تم استكشاف الآلية الديناميكية للفقاعة المحمولة جواً بالموجات فوق الصوتية في التخلص من مواد كاثود فوسفات الليثيوم باستخدام التصوير الفوتوغرافي عالي السرعة والنمذجة بطلاقة، بالإضافة إلى عملية فك الارتباط.

وصلت كفاءة استخلاص فوسفات حديد الليثيوم إلى 77.7 بالمائة، وأظهر مسحوق LiFePO4 المستعاد خصائص كهروكيميائية ممتازة.تم استخدام إجراء فك الارتباط المبتكر الذي تم تطويره في هذا العمل لاستعادة نفايات LiFePO4.

تقدم جديد لفوسفات الحديد الليثيوم

يمكن إعادة شحن بطاريات LiFePO4، مما يجعلها مصدر قوة لبيئتنا.إن استخدام البطاريات كوسيلة لتخزين الطاقة المتجددة هو أمر فعال وموثوق وآمن ومفيد للبيئة.يمكن تحقيق مزيد من التقدم في مواد فوسفات حديد الليثيوم المختلفة باستخدام عملية الموجات فوق الصوتية.