Літій-іонні акумулятори є майже в кожному гаджеті, який у вас є. Від смартфонів до електромобілів, ці акумулятори змінили світ. Однак літій-іонні акумулятори мають чималий список недоліків, що робить літій-залізофосфат (LiFePO4) кращим вибором.

Чим відрізняються акумулятори LiFePO4?

Строго кажучи, LiFePO4 акумулятори також є літій-іонними акумуляторами. Існує кілька різних варіацій хімічного складу літієвих акумуляторів, і в LiFePO4 акумуляторах як катодний матеріал (негативна сторона) використовується фосфат літію-заліза, а як анод (позитивна сторона) — графітовий вуглецевий електрод.

LiFePO4-акумулятори мають найнижчу щільність енергії серед сучасних літій-іонних акумуляторів, тому вони не є бажаними для пристроїв з обмеженим простором, таких як смартфони. Однак, цей компроміс у щільності енергії має кілька цікавих переваг.

Переваги акумуляторів LiFePO4

Одним з головних недоліків звичайних літій-іонних акумуляторів є те, що вони починають зношуватися після кількох сотень циклів зарядки. Саме тому ваш телефон втрачає свою максимальну ємність через два-три роки.

Акумулятори LiFePO4 зазвичай пропонують щонайменше 3000 повних циклів зарядки, перш ніж вони почнуть втрачати ємність. Якісніші акумулятори, що працюють за ідеальних умов, можуть витримувати понад 10 000 циклів. Ці акумулятори також дешевші, ніж літій-іонні полімерні акумулятори, такі як ті, що використовуються в телефонах і ноутбуках.

Порівняно з поширеним типом літієвих батарей, нікель-марганцево-кобальтовими (NMC) літій-іонними, LiFePO4 батареї мають дещо нижчу вартість. У поєднанні з додатковим терміном служби LiFePO4 вони значно дешевші за альтернативи.

Крім того, акумулятори LiFePO4 не містять нікелю чи кобальту. Обидва ці матеріали є рідкісними та дорогими, і існують екологічні та етичні проблеми, пов'язані з їх видобутком. Це робить акумулятори LiFePO4 більш екологічним типом акумуляторів з меншою кількістю конфліктів, пов'язаних з їхніми матеріалами.

Останньою великою перевагою цих батарей є їхня порівняльна безпека порівняно з іншими літієвими батареями. Ви, безсумнівно, читали про загоряння літієвих батарей у таких пристроях, як смартфони та балансувальні дошки.

LiFePO4 акумулятори за своєю суттю стабільніші, ніж інші типи літієвих акумуляторів. Вони важче запалюються, краще витримують вищі температури та не розкладаються, як це зазвичай відбувається з іншими літієвими хімічними елементами.

Чому ми бачимо ці батареї зараз?

Ідея акумуляторів LiFePO4 вперше була опублікована в 1996 році, але лише у 2003 році ці акумулятори стали справді життєздатними завдяки використанню вуглецевих нанотрубок. Відтоді знадобився деякий час, щоб наростило масове виробництво, стали конкурентоспроможними витрати та з'ясувалися найкращі варіанти використання цих акумуляторів.

Лише наприкінці 2010-х та на початку 2020-х років комерційні продукти, що використовують технологію LiFePO4, стали доступні на полицях магазинів та на таких сайтах, як Amazon.

Коли варто розглянути LiFePO4

Через нижчу щільність енергії, акумулятори LiFePO4 не є найкращим вибором для тонких і легких портативних технологій. Тому ви не побачите їх на смартфонах, планшетах чи ноутбуках. Принаймні, поки що.

Однак, коли мова йде про пристрої, які не потрібно носити з собою, ця менша щільність раптом має набагато менше значення. Якщо ви хочете придбати ДБЖ (джерело безперебійного живлення), щоб ваш маршрутизатор або робоча станція залишалися ввімкненими під час відключення електроенергії, LiFePO4 — чудовий вибір.

Фактично, LiFePO4 починає ставати кращим вибором для застосувань, де свинцево-кислотні акумулятори, такі як ті, що ми використовуємо в автомобілях, традиційно були кращим вибором. Це включає домашні сонячні накопичувачі енергії або резервні джерела живлення, підключені до мережі. Свинцево-кислотні акумулятори важчі, мають меншу щільність енергії, мають набагато коротший термін служби, є токсичними та не можуть витримувати повторні глибокі розряди без деградації.

Коли ви купуєте пристрої на сонячній енергії, такі як сонячне освітлення, і у вас є можливість використовувати LiFePO4 акумулятори, це майже завжди правильний вибір. Пристрій потенційно може працювати роками без потреби в обслуговуванні.