Quelle est la meilleure batterie, une batterie au lithium fer phosphate ou une batterie au lithium ternaire ?
Si l'on compare la batterie au corps humain, le module en constitue le « cœur », responsable du stockage et de la restitution de l'énergie, ainsi que de l'alimentation du véhicule. Comparé au lithium-phosphate de fer, le matériau ternaire présente une capacité de décharge spécifique et une tension moyenne supérieures. Par conséquent, l'énergie massique spécifique de la batterie ternaire est généralement supérieure à celle de la batterie ternaire. phosphate de fer et de lithium batterie .
De plus, en raison de la faible masse volumique réelle, de la petite taille des particules et du revêtement en carbone du phosphate de fer et de lithium, la masse volumique compactée de la pièce polaire est d'environ 2,3 à 2,4 g/cm³, tandis que celle de la pièce polaire ternaire peut atteindre 3,3 à 3,5 g/cm³. Par conséquent, l'énergie volumique spécifique du matériau ternaire et de la batterie est également bien supérieure à celle du phosphate de fer et de lithium.
Du point de vue de la sécurité, la structure principale du phosphate de fer et de lithium est PO4, et son énergie de liaison est bien supérieure à celle de l'octaèdre Mo6, un matériau ternaire. La température de décomposition thermique du phosphate de fer et de lithium entièrement chargé est d'environ 700 °C, tandis que celle du matériau ternaire correspondant est de 200 à 300 °C, ce qui rend le phosphate de fer et de lithium plus sûr.
Du point de vue de la batterie, le batterie au lithium fer phosphate La batterie ternaire peut passer tous les tests de sécurité, tandis que les tests de piqûre d'aiguille et de surcharge sont difficiles à réaliser. Elle doit être améliorée tant au niveau des composants structurels que de la conception de la batterie.
Cependant, en termes de performances énergétiques, l'énergie d'activation du Li+ dans le matériau lithium-fer-phosphate n'est que de 0,3 à 0,5 ev, ce qui entraîne un coefficient de diffusion du Li+ de l'ordre de 10-15-10-12 cm²/s. Une conductivité électronique et un coefficient de diffusion des ions lithium extrêmement faibles entraînent de faibles performances énergétiques du LFP. Le coefficient de diffusion du Li+ du matériau ternaire est d'environ 10-12-10-10 cm²/s, et la conductivité électronique est élevée. Par conséquent, la batterie ternaire présente de meilleures performances énergétiques.
La faible conductivité électronique et ionique du lithium fer phosphate entraîne de faibles performances à basse température. Comparé à une température normale, le taux de rétention de capacité d'une batterie lithium fer phosphate à -20 °C n'est que d'environ 60 %, alors que celui d'une batterie ternaire du même système peut atteindre plus de 70 %.
Les matériaux ternaires contiennent des métaux rares comme le nickel et le cobalt, et leur coût est supérieur à celui du phosphate de fer et de lithium. Avec l'amélioration des matériaux et de la technologie des batteries, le coût des matériaux ternaires et batteries au lithium fer phosphate a considérablement diminué. Actuellement, le prix des batteries ternaires est supérieur à celui des batteries lithium-fer-phosphate. Parallèlement, les éléments Ni et Co présents dans les matériaux et batteries ternaires polluent davantage l'environnement que les éléments Fe et P, plus respectueux de l'environnement. Compte tenu de ces facteurs, la demande de contrôle environnemental et de recyclage des matériaux et batteries ternaires est plus urgente. Par conséquent, le coût des batteries ternaires au lithium est généralement plus élevé que celui des batteries lithium-fer-phosphate.
