مادة الكاثود لبطاريات ليثيوم فوسفات الحديد
يعد أكسيد الحديد الأحمر (Fe₂O₃) مصدرًا رئيسيًا للحديد في إنتاج بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم. في عملية التحضير باستخدام أكسيد الحديد الأحمر كمصدر الحديد الأساسي، يمكن تصنيع LiFePO₄ من خلال تفاعل الاختزال الكربوثيرمال. وله مزايا كبيرة: سعر المادة الخام منخفض نسبيًا، ويمكن أن يحسن موصلية المادة، ومصدر الحديد غير-سام وصديق للبيئة، والتكلفة أقل من بعض مصادر الحديد الأخرى، والمنتج المركب يتميز بدرجة حرارة ومعدل أداء منخفض- جيد. في الوقت الحاضر، تعتمد العديد من المصانع طريقة أكسيد الحديد الأحمر لتحضير فوسفات حديد الليثيوم. في خط الإنتاج بقدرة فعلية تبلغ 3000 طن/سنة، يمكن أن تصل قدرة المنتج إلى أكثر من 155mAh/g تحت حالة 0.2C.
المواد الأولية لمواد الأنود في بطاريات أيون الليثيوم-.
تعد مواد أكسيد الحديد المستخدمة في البطاريات أحد المواد الأولية الرئيسية لتحضير مواد الأنود في بطاريات أيون الليثيوم-. أدائها له تأثير كبير على جودة المواد الأنودية اللاحقة.
مادة القطب للمكثفات الفائقة
يعتبر أكسيد الحديد الأحمر مادة إلكترود واعدة جدًا للمكثفات الفائقة نظرًا لمزايا السعة الكبيرة والاحتياطيات الوفيرة وعدم السمية-. ومن المتوقع أن يلعب دورًا مهمًا في تطوير-أجهزة تخزين الطاقة ذات الكفاءة العالية.
الأداء والخصائص
خصائص فيزيائية وكيميائية ممتازة
يتمتع أكسيد الحديد الأحمر بخصائص متفوقة مثل مقاومة الضوء ومقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة القلويات ومقاومة التأثيرات الجوية. تتيح هذه الخصائص لمواد الطاقة الجديدة المصنوعة منه الحفاظ على أداء مستقر نسبيًا في ظل ظروف بيئية مختلفة.
حماية البيئة ومزايا التكلفة
ومن منظور حماية البيئة، تتميز المواد الخام بالبساطة وسهولة الحصول عليها، ويمكن الاستفادة الكاملة من النفايات عن طريق-المنتجات من الصناعات الأخرى. على سبيل المثال، يمكن استخدام نفايات أكسيد الحديد الحمراء الناتجة عن مصانع الصلب لتحضير فوسفات حديد الليثيوم بعد تنقيته، مما لا يقلل التكاليف فحسب، بل يقلل أيضًا من التأثير المحتمل للنفايات على البيئة. من حيث التكلفة، تمثل كمية أكسيد الحديد الأحمر أكثر من 50٪ من الوزن الإجمالي لمادة الكاثود لبطاريات الليثيوم فوسفات الحديد، وسعر المواد الخام منخفض، مما له مزايا واضحة في تقليل تكلفة بطاريات الطاقة. يعد تقليل تكلفة بطاريات الطاقة أمرًا بالغ الأهمية لتحسين القدرة التنافسية في السوق لمركبات الطاقة الجديدة.
تأثير إيجابي على أداء البطارية
تتمتع بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد المحضرة بأكسيد الحديد الأحمر كمادة خام بأداء دورة ممتاز ومقاومة درجات الحرارة العالية وأداء السلامة. يمكنها الحفاظ على استقرار جيد أثناء دورة الشحن-وتفريغ البطارية، ولا تكون عرضة لتدهور كبير في الأداء في البيئات ذات درجات الحرارة العالية-، كما أنها تضمن السلامة أثناء استخدام البطارية.
معايير أكسيد الحديد الأحمر المستخدم في بطاريات الليثيوم
متطلبات صارمة على محتوى أيون الشوائب
بالنسبة لأكسيد الحديد الأحمر المستخدم في مواد كاثود بطارية الليثيوم، فإن محتوى العناصر مثل الكروم والمنغنيز والصوديوم والبوتاسيوم يقتصر بشكل صارم على أقل من 50 جزء في المليون. بالنسبة لمواد الأنود، يجب أن يكون محتوى العناصر مثل الكروم والمغنيسيوم والمنغنيز أقل من 100 جزء في المليون. يساعد المحتوى الأقل من أيونات الشوائب على تقليل التفاعلات الجانبية داخل البطارية وتحسين أداء البطارية واستقرارها.
التوزيع الموحد لحجم الجسيمات
إن توزيع حجم الجسيمات لأكسيد الحديد الأحمر له تأثير مباشر على الأداء الكهروكيميائي لمواد البطارية. بالنسبة لأكسيد الحديد الأحمر المستخدم في بطاريات الليثيوم، يجب التحكم بدقة في d50 (معلمة تشير إلى توزيع حجم الجسيمات، تشير إلى حجم الجسيمات المقابل لنسبة توزيع حجم الجسيمات التراكمية بنسبة 50%) خلال 40-60 نانومتر. بهذه الطريقة فقط يمكن لمواد البطارية أن تظهر تماسكًا واستقرارًا جيدًا أثناء عملية تفريغ الشحن.
اللزوجة الواضحة المناسبة
لضمان إمكانية تشتيت أكسيد الحديد الأحمر بالتساوي في الملاط، فإن لزوجته الظاهرة لها أيضًا نطاق مثالي، مطلوب بشكل عام أن يكون 80 ± 15 باسكال. في ظل هذه اللزوجة الواضحة، يمكن خلط أكسيد الحديد الأحمر بشكل أفضل مع مواد أخرى، وبالتالي ضمان التجانس والاستقرار أثناء عملية إنتاج مواد البطارية وتحسين الأداء العام للبطارية في نهاية المطاف.
للاستخدام في بطاريات الليثيوم، يجب أن يفي أكسيد الحديد الأحمر بمعايير صارمة: تقتصر أيونات الشوائب مثل الكروم والمنغنيز على أقل من 50 جزء في المليون لمواد الكاثود و100 جزء في المليون لمواد الأنود؛ يتم التحكم بدقة في توزيع حجم الجسيمات d50 داخل 40 - 60 نانومتر؛ وتكون اللزوجة الظاهرة في النطاق الأمثل وهو 80±15pa·s.
صبغة ديسون بإنتاج سنوي 50.000 طن. قادرة على إنتاج أكسيد الحديد الأحمر الذي يلبي هذه المعايير العالية، وعلى استعداد للمساهمة في تطوير صناعة الطاقة الجديدة بمنتجات عالية الجودة -. أي مطالب، يمكنك الوصول إلينا عن طريقlucy@desonpigment.comأو عبر الواتساب 86 13873121965