دراسة المادة الفعالة المستعملة في تصنيع كاثود خلايا أيون الليثيوم وتقييمها
الكلمات المفتاحية:
بطاريات أيون الليثيوم، كاثود ليثيوم فوسفات الحديدLFP، ليثيوم أكسيد الكوبالت LCO، ليثيوم أكسيد الكوبالت والمنغنيز والنيكلNMC، سعة البطاريةالملخص
تهدف هذه الدراسة إلى تقييم أداء ثلاثة مركبات كاثودية شائعة الاستعمال في بطاريات أيون الليثيوم والتعرف إلى سلوك وتأثيرات هذه المواد وهي: ليثيوم -أكسيد الكوبالت (LiCoO2)-LCO، ليثيوم -أكسيد الكوبالت والمنغنيز والنيكل (LiNiMnCoO2) NMC532 ليثيوم فوسفات الحديد LFP (LiFePO4). إذ تم في هذا البحث تقييم الخصائص الكهربائية والكيميائية لهذه المركبات عن طريق تحليل السعة وكفاءة الطاقة واستقرار الأداء، وتوضح النتائج أن LFP توفر أداءً ثابتاً وجيدًا على المدى الطويل ولكن الجهد الكهربائي السائد ليس كبيراً فلم يتجاوز 3.3-3.2 فولط، بينما LCO تسجل طاقة أعلى مع جهد كهربائي 4 فولط، لكن ثباتها قد يقل مع مرور الزمن، في حين أن NMC532 يظهر توازناً جيدًا بين السعة وطول العمر وقيم مرتفعة للجهد الكهربائي 4.19 فولط. أما من إذ الشحن الأول فقد كان مستقرا بدرجة كبيرة للخلايا المصنعة باستعمال LCO، وخلصت الدراسة إلى اعتماد تركيبة الــ NMC532 كمنتجاً قابلاً للتسويق، كما أظهرت النتائج أن LFP توفر استقرارًا عاليًا في الأداء على المدى الطويل، بينما سجلت LCO أعلى سعة، في حين أن NMC532 تظهر توازنًا مثاليًا بين السعة وطول العمر، كما تشير إلى أن سعة (LCO) النوعية كانت الأعلى عند 210 mAh/gr أما الــــNMC532 فقد كانت متوسطة عند 188 mAh/g، بينما أظهرتLiFePO4 سعة نوعية حوالي 157 mAh/g مع استقرار أكبر في الدورات المتكررة
