लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी: Difference between revisions

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[[लिथियम आयरन फॉस्फेट]] बैटरी एलएफपी लिथियम फेरो-फॉस्फेट, या ली-आईपी लिथियम आयरन फॉस्फेट का उपयोग कर [[लिथियम आयन बैटरी]] का एक प्रकार है ({{chem|LiFePO|4}}) [[कैथोड]] सामग्री के रूप में, और [[एनोड]] के रूप में एक धात्विक बैकिंग के साथ एक [[ग्रेफाइट|ग्रेफाइटिक]] [[कार्बन इलेक्ट्रोड|कार्बन विद्युतग्र]] उनकी कम लागत,उच्च सुरक्षा, कम विषाक्तता, लंबे चक्र जीवन और अन्य कारकों के कारण,एलएफपी विद्युतीय [[इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी|वाहन बैटरी]], उपयोगिता-स्केल स्थिर अनुप्रयोगों और [[बिजली का बैकअप|बिजली के समर्थन्]] में कई भूमिकाएँ पा रही हैं।<ref>[https://ethospower.org/blog/learn-about-lithium-batteries/ Learn about lithium batteries ethospower.org]</ref> एलएफपी कोबाल्ट बैटरी मुक्त हैं।<ref>{{Cite journal |doi = 10.1002/adma.202002718 |title = High-Nickel NMA: A Cobalt-Free Alternative to NMC and NCA Cathodes for Lithium-Ion Batteries|year = 2020|last1 = Li|first1 = Wangda|last2 = Lee|first2 = Steven|last3 = Manthiram|first3 = Arumugam|journal = Advanced Materials|volume = 32|issue = 33|pages = e2002718|pmid = 32627875 |doi-access = free}}</ref> सितंबर 2022 तक ईवी के लिए एलएफपी प्रकार की बैटरी बाजार हिस्सेदारी 31% तक पहुंच गई, और उसमें से 68% अकेले टेस्ला और चीनी ईवी निर्माता बीवाईडी उत्पादन से थी।।<ref>https://www.teslarati.com/tesla-byd-68-percent-all-lfp-batteries-deployed-q1-q3-2022-report/</ref>
[[लिथियम आयरन फॉस्फेट]] बैटरी ('''{{chem|LiFePO|4}}''' बैटरी) या एलएफपी बैटरी लिथियम आयरन फॉस्फेट का उपयोग कर लिथियम-आयन बैटरी का एक प्रकार है। कैथोड पदार्थ के रूप में,और एनोड एक धात्विक ग्रेफाइटिक के रूप में कार्बन इलेक्ट्रोड के साथ सहायक है। क्योंकि  उनकी कम लागत, उच्च सुरक्षा, कम विषाक्तता, लंबे चक्र जीवन और अन्य कारकों के कारण, एलएफपी बैटरी वाहन उपयोग, उपयोगिता-मानदंडों के स्थिर अनुप्रयोगों और समर्थन् में कई भूमिकाएँ पा रही हैं।<ref>[https://ethospower.org/blog/learn-about-lithium-batteries/ Learn about lithium batteries ethospower.org]</ref> एलएफपी कोबाल्ट बैटरी निःशुल्क हैं।<ref>{{Cite journal |doi = 10.1002/adma.202002718 |title = High-Nickel NMA: A Cobalt-Free Alternative to NMC and NCA Cathodes for Lithium-Ion Batteries|year = 2020|last1 = Li|first1 = Wangda|last2 = Lee|first2 = Steven|last3 = Manthiram|first3 = Arumugam|journal = Advanced Materials|volume = 32|issue = 33|pages = e2002718|pmid = 32627875 |doi-access = free}}</ref> सितंबर 2022 तक ईवी के लिए एलएफपी प्रकार की बैटरी की खपत भागीदारी 31% तक पहुंच गई, और उसमें से 68% अकेले टेस्ला और चीनी ईवी निर्माता बीवाईडी उत्पादन से थी।।<ref>https://www.teslarati.com/tesla-byd-68-percent-all-lfp-batteries-deployed-q1-q3-2022-report/</ref> चीनी निर्माता वर्तमान में एलएफपी बैटरी प्रकार के उत्पादन का एकाधिकार रखते हैं।,<ref>{{Cite web|url=https://asia.nikkei.com/Business/Materials/Japan-battery-material-producers-lose-spark-as-China-races-ahead2#selection-2549.353-2557.282|title = Japan battery material producers lose spark as China races ahead}}</ref> 2022 में पेटेंट समाप्त होने और सस्ती ईवी बैटरी की बढ़ती मांग के साथ एलएफपी प्रकार का उत्पादन 2028 में लिथियम निकल मैंगनीज कोबाल्ट ऑक्साइड प्रकार की बैटरी को पार करने के लिए आगे बढ़ने की संभावना है।<ref>{{Cite web|url=https://www.woodmac.com/press-releases/global-lithium-ion-battery-capacity-to-rise-five-fold-by-2030/|title = Global lithium-ion battery capacity to rise five-fold by 2030|date = 22 March 2022}}</ref> एक एलएफपी बैटरी का ऊर्जा घनत्व सामान्य लिथियम आयन बैटरी जैसे निकल मैंगनीज कोबाल्ट और निकल कोबाल्ट एल्यूमीनियम के सापेक्ष कम होता है, और इसका ऑपरेटिंग विभावन्तर भी कम होता है।  सीएटीएल की एलएफपी बैटरियां वर्तमान में 125 वाट घंटे प्रति किग्रा, उत्तम पैकिंग तकनीक के साथ संभवतः 160 वाट घंटे प्रति किग्रा तक हैं, जबकि बीवाईडी की एलएफपी बैटरियां उच्चतम एनएमसी बैटरियों के लिए 300 वाट घंटे प्रति किग्रा के सापेक्ष में 150 वाट घंटे प्रति किग्रा हैं। विशेष रूप से,टेस्ला के प्रारूप 3 में 2020 में उपयोग की जाने वाली पैनासोनिक की 2170 एनसीए बैटरी की ऊर्जा घनत्व लगभग 260 वाट घंटे प्रति किग्रा है,जो इसके शुद्ध रसायन मूल्य का 70% है।
 
विद्युत वाहन उद्योग चीन में बैटरी निर्माता वर्तमान में एलएफपी बैटरी प्रकार के उत्पादन का लगभग एकाधिकार रखते हैं,<ref>{{Cite web|url=https://asia.nikkei.com/Business/Materials/Japan-battery-material-producers-lose-spark-as-China-races-ahead2#selection-2549.353-2557.282|title = Japan battery material producers lose spark as China races ahead}}</ref> यद्यपि पेटेंट 2022 में समाप्त होने लगे और सस्ती ईवी बैटरी की बढ़ती मांग के साथ,<ref>https://getjerry.com/electric-vehicles/lithium-batttery-patents-expire-before-end-of-year#expiring-lithium-battery-patents-will-affect-the-cost-of-production-for-ev-makers</ref> 2028 में [[लिथियम निकल मैंगनीज कोबाल्ट ऑक्साइड]] प्रकार की बैटरी को पार करने के लिए एलएफपी प्रकार का उत्पादन और बढ़ने की अपेक्षा है।<ref>{{Cite web|url=https://www.woodmac.com/press-releases/global-lithium-ion-battery-capacity-to-rise-five-fold-by-2030/|title = Global lithium-ion battery capacity to rise five-fold by 2030|date = 22 March 2022}}</ref> एक LFP बैटरी का ऊर्जा घनत्व अन्य सामान्य लिथियम आयन बैटरी प्रकारों जैसे निकल मैंगनीज कोबाल्ट और निकल कोबाल्ट एल्यूमीनियम की तुलना में कम होता है, और इसका ऑपरेटिंग   विभावन्तर भी कम होता है; CATL की LFP बैटरियां वर्तमान में 125 वाट घंटे प्रति किग्रा, बेहतर पैकिंग तकनीक के साथ संभवतः 160 वाट घंटे प्रति किग्रा तक हैं, जबकि BYD की LFP बैटरियां उच्चतम NMC बैटरियों के लिए 300 वाट घंटे प्रति किग्रा की तुलना में 150 वाट घंटे प्रति किग्रा हैं। विशेष रूप से,टेस्ला के प्रारूप 3 में 2020 में उपयोग की जाने वाली पैनासोनिक की 2170 एनसीए बैटरी की ऊर्जा घनत्व लगभग 260 वाट घंटे प्रति किग्रा है,जो इसके शुद्ध रसायन मूल्य का 70% है।
 
== इतिहास ==
== इतिहास ==
{{main|lithium iron phosphate}}
{{main|लिथियम आयरन फॉस्फेट}}


{{chem|LiFePO|4}} [[ओलीवाइन]] परिवार का एक प्राकृतिक खनिज है। [[अरुमुगम मंत्र]] और जॉन बी. गुडएनफ ने सबसे पहले [[लिथियम आयन बैटरी]] के लिए कैथोड सामग्री के बहुऋणायन वर्ग की पहचान की।<ref>{{cite journal |last1=Masquelier |first1=Christian |last2=Croguennec |first2=Laurence |title=Polyanionic (Phosphates, Silicates, Sulfates) Frameworks as Electrode Materials for Rechargeable Li (or Na) Batteries |doi=10.1021/cr3001862 |journal=Chemical Reviews |volume=113 |issue=8 |pages=6552–6591 |year=2013|pmid=23742145 }}</ref><ref>{{Cite journal | last1 = Manthiram | first1 = A. | last2 = Goodenough | first2 = J. B. | doi = 10.1016/0378-7753(89)80153-3 | title = Lithium insertion into Fe<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub> frameworks | journal = Journal of Power Sources | volume = 26 | issue = 3–4 | pages = 403–408 | year = 1989 | bibcode = 1989JPS....26..403M }}</ref><ref>{{Cite journal | last1 = Manthiram | first1 = A. | last2 = Goodenough | first2 = J. B. | doi = 10.1016/0022-4596(87)90242-8 | title = Lithium insertion into Fe<sub>2</sub>(MO<sub>4</sub>)<sub>3</sub> frameworks: Comparison of M = W with M = Mo | journal = Journal of Solid State Chemistry | volume = 71 | issue = 2 | pages = 349–360 | year = 1987 | bibcode = 1987JSSCh..71..349M | doi-access = free }}</ref> {{chem|LiFePO|4}} तब 1996 में पाधी एट अल द्वारा बैटरी में उपयोग के लिए   बहुऋणायन वर्ग से संबंधित कैथोड सामग्री के रूप में पहचान की गई थी।<ref>"{{chem|LiFePO|4}}: A Novel Cathode Material for Rechargeable Batteries", A.K. Padhi, K.S. Nanjundaswamy, J.B. Goodenough, Electrochemical Society Meeting Abstracts, '''96-1''', May, 1996, pp 73</ref><ref>"Phospho-olivines as Positive-Electrode Materials for Rechargeable Lithium Batteries" A. K. Padhi, K. S. Nanjundaswamy, and J. B. Goodenough, J. Electrochem. Soc., Volume 144, Issue 4, pp. 1188-1194 (April 1997)</ref> लिथियम से प्रतिवर्ती निष्कर्षण {{chem|LiFePO|4}} और लिथियम का सम्मिलन {{chem|FePO|4}} प्रदर्शित किया गया था। इसकी कम लागत, गैर-विषाक्तता, लोहे की प्राकृतिक प्रचुरता, इसकी उत्कृष्ट तापीय स्थिरता, सुरक्षा विशेषताओं, विद्युतरासायनिक प्रदर्शन और विशिष्ट क्षमता (170 एमएएच/एच/जी, या 610 सी/जी)  के कारण इसे प्राप्त हुआ है अधिक बाजार स्वीकृति<ref name="new materials">{{cite magazine|title=Bigger, Cheaper, Safer Batteries: New material charges up lithium-ion battery work |magazine=[[Science News]] |first=Jessica|last=Gorman |date=September 28, 2002 |volume=162|number=13 |page= 196 |url=http://www.sciencenews.org/articles/20020928/fob4.asp| url-status=dead| archive-url=https://web.archive.org/web/20080413033533/http://www.sciencenews.org/articles/20020928/fob4.asp| archive-date=2008-04-13}}</ref><ref name="safer liion">{{cite web|title=Building safer Li ion batteries|url=http://www.houseofbatteries.com/articles.php?id=27|publisher=houseofbatteries.com|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20110131142004/http://www.houseofbatteries.com/articles.php?id=27|archive-date=2011-01-31}}</ref>व्यावसायीकरण के लिए मुख्य बाधा इसकी आंतरिक रूप से कम विद्युतचालकता थी। कण आकार को कम करके,आलेप करके इस समस्या को दूर किया गया {{chem|LiFePO|4}} प्रवाहकीय सामग्री वाले कण जैसे [[कार्बन नैनोट्यूब]],<ref>{{Cite journal|last1=Susantyoko|first1=Rahmat Agung|last2=Karam|first2=Zainab|last3=Alkhoori|first3=Sara|last4=Mustafa|first4=Ibrahim|last5=Wu|first5=Chieh-Han|last6=Almheiri|first6=Saif|date=2017|title=A surface-engineered tape-casting fabrication technique toward the commercialisation of freestanding carbon nanotube sheets|journal=Journal of Materials Chemistry A|language=en|volume=5|issue=36|pages=19255–19266|doi=10.1039/c7ta04999d|issn=2050-7488}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Susantyoko|first1=Rahmat Agung|last2=Alkindi|first2=Tawaddod Saif|last3=Kanagaraj|first3=Amarsingh Bhabu|last4=An|first4=Boohyun|last5=Alshibli|first5=Hamda|last6=Choi|first6=Daniel|last7=AlDahmani|first7=Sultan|last8=Fadaq|first8=Hamed|last9=Almheiri|first9=Saif|date=2018|title=Performance optimization of freestanding MWCNT-LiFePO<sub>4</sub> sheets as cathodes for improved specific capacity of lithium-ion batteries|journal=RSC Advances|language=en|volume=8|issue=30|pages=16566–16573|doi=10.1039/c8ra01461b|pmid=35540508 |pmc=9081850 |bibcode=2018RSCAd...816566S|issn=2046-2069|doi-access=free}}</ref> अथवा दोनों यह दृष्टिकोण [[मिशेल आर्मंड]] और उनके सहकर्मियों द्वारा विकसित किया गया था।<ref>{{Citation|title = Cathode materials for secondary (rechargeable) lithium batteries|url = http://www.google.com/patents/US6514640|date = Feb 4, 2003|access-date = 2016-02-25|first1 = Michel|last1 = Armand|first2 = John B.|last2 = Goodenough|first3 = Akshaya K.|last3 = Padhi|first4 = Kirakodu S.|last4 = Nanjundaswam|first5 = Christian|last5 = Masquelier|url-status = live|archive-url = https://web.archive.org/web/20160402122901/http://www.google.com/patents/US6514640|archive-date = 2016-04-02}}</ref> [[फिर भी-मिंग चियांग]] के समूह द्वारा एक अन्य दृष्टिकोण में [[डोपिंग (सेमीकंडक्टर)|अपमिश्रण]] शामिल था<ref name="new materials" />कटियन आयनों के साथ एलएफपी सामग्री जैसे [[अल्युमीनियम]], [[नाइओबियम]] और जिरकोनियम।
{{chem|LiFePO|4}} [[ओलीवाइन]] परिवार (ट्राइफलाइट) का एक प्राकृतिक खनिज है। [[अरुमुगम मंत्र]] और जॉन बी. गुडएनफ ने सबसे पहले [[लिथियम आयन बैटरी]] के लिए कैथोड पदार्थ के बहुऋणायन वर्ग की पहचान की।<ref>{{cite journal |last1=Masquelier |first1=Christian |last2=Croguennec |first2=Laurence |title=Polyanionic (Phosphates, Silicates, Sulfates) Frameworks as Electrode Materials for Rechargeable Li (or Na) Batteries |doi=10.1021/cr3001862 |journal=Chemical Reviews |volume=113 |issue=8 |pages=6552–6591 |year=2013|pmid=23742145 }}</ref><ref>{{Cite journal | last1 = Manthiram | first1 = A. | last2 = Goodenough | first2 = J. B. | doi = 10.1016/0378-7753(89)80153-3 | title = Lithium insertion into Fe<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub> frameworks | journal = Journal of Power Sources | volume = 26 | issue = 3–4 | pages = 403–408 | year = 1989 | bibcode = 1989JPS....26..403M }}</ref><ref>{{Cite journal | last1 = Manthiram | first1 = A. | last2 = Goodenough | first2 = J. B. | doi = 10.1016/0022-4596(87)90242-8 | title = Lithium insertion into Fe<sub>2</sub>(MO<sub>4</sub>)<sub>3</sub> frameworks: Comparison of M = W with M = Mo | journal = Journal of Solid State Chemistry | volume = 71 | issue = 2 | pages = 349–360 | year = 1987 | bibcode = 1987JSSCh..71..349M | doi-access = free }}</ref>{{chem|LiFePO|4}} को 1996 में पाधी एटअल द्वारा बैटरी में उपयोग के लिए बहुऋणायन वर्ग से संबंधित कैथोड पदार्थ के रूप में पहचान की गई थी ।<ref>"{{chem|LiFePO|4}}: A Novel Cathode Material for Rechargeable Batteries", A.K. Padhi, K.S. Nanjundaswamy, J.B. Goodenough, Electrochemical Society Meeting Abstracts, '''96-1''', May, 1996, pp 73</ref><ref>"Phospho-olivines as Positive-Electrode Materials for Rechargeable Lithium Batteries" A. K. Padhi, K. S. Nanjundaswamy, and J. B. Goodenough, J. Electrochem. Soc., Volume 144, Issue 4, pp. 1188-1194 (April 1997)</ref> {{chem|LiFePO|4}} से लिथियम का उत्क्रमणीय निष्कर्षण  {{chem|FePO|4}} लिथियम सम्मिलन का प्रदर्शन किया गया। तथा इसकी कम लागत, गैर-विषाक्तता, लोहे की प्राकृतिक प्रचुरता, इसकी उत्कृष्ट तापीय स्थिरता, सुरक्षा विशेषताओं, विद्युत रासायनिक प्रदर्शन और विशिष्ट क्षमता 170 mAh/g, या 610 C/g के कारण इसने अत्यधिक बाजारो की स्वीकृति प्राप्त की है।                                                                                                                                                                व्यावसायीकरण के लिए मुख्य बाधा इसकी आंतरिक रूप से कम विद्युत चालकता थी। कण आकार को कम करके, {{chem|LiFePO|4}} को कोटिंग करके इस समस्या को दूर किया गया प्रवाहकीय पदार्थ जैसे कार्बन नैनोट्यूब,यह प्रस्ताव मिशेल आर्मंड और उनके सहकर्मियों द्वारा विकसित किया गया था। फिर भी मिंगचियांग के समूह द्वारा एक अन्य प्रस्ताव में एल्युमिनियम,नाइओबियम और ज़िरकोनियम जैसी पदार्थों  के साथ अपमिश्रिण एलएफपी सम्मिलित था।<ref name="new materials">{{cite magazine|title=Bigger, Cheaper, Safer Batteries: New material charges up lithium-ion battery work |magazine=[[Science News]] |first=Jessica|last=Gorman |date=September 28, 2002 |volume=162|number=13 |page= 196 |url=http://www.sciencenews.org/articles/20020928/fob4.asp| url-status=dead| archive-url=https://web.archive.org/web/20080413033533/http://www.sciencenews.org/articles/20020928/fob4.asp| archive-date=2008-04-13}}</ref>पेट्रोलियम कोक से बने नकारात्मक इलेक्ट्रोड एनोड,निर्वहन पर प्रारंभिक लिथियम-आयन बैटरी में उपयोग किए गए थे; उसके बाद प्राकृतिक या कृत्रिम ग्रेफाइट का प्रयोग करते हैं<ref>David Linden (ed.), ''Handbook of Batteries 3rd Edition'',McGraw Hill 2002, {{ISBN|0-07-135978-8}}, pages 35-16 and 35-17</ref>


पेट्रोलियम कोक से बने नकारात्मक विद्युतग्र धनाग्र, निर्वहन पर प्रारंभिक लिथियम-आयन बैटरी में उपयोग किए गए थे; बाद मे प्राकृतिक या सिंथेटिक ग्रेफाइट का प्रयोग करते हैं।<ref>David Linden (ed.), ''Handbook of Batteries 3rd Edition'',McGraw Hill 2002, {{ISBN|0-07-135978-8}}, pages 35-16 and 35-17</ref>




== निर्दिष्टीकरण ==
== निर्दिष्टीकरण ==


[[File:Lithium Iron Phosphate LiFePO4 Cells 700Ah in Parallel and Series and Busbar - 1.jpg|thumb|300px|2800Ah 52V बैटरी मॉड्यूल बनाने के लिए एकाधिक लिथियम आयरन फॉस्फेट मॉड्यूल श्रृंखला और समांतर सर्किट में वायर्ड होते हैं। कुल बैटरी क्षमता 145.6 kWh है। मॉड्यूल को एक साथ जोड़ने वाले बड़े, ठोस [[बंद करना]] कॉपर [[busbar]] पर ध्यान दें। इस 48 वोल्ट डीसी सिस्टम में उत्पन्न उच्च धाराओं को समायोजित करने के लिए इस बसबार को 700 एएमपीएस डीसी के लिए रेट किया गया है।]]
[[File:Lithium Iron Phosphate LiFePO4 Cells 700Ah in Parallel and Series and Busbar - 1.jpg|thumb|300px|2800Ah 52V बैटरी मॉड्यूल बनाने के लिए एकाधिक लिथियम आयरन फॉस्फेट मॉड्यूल श्रृंखला और समांतर सर्किट में वायर्ड होते हैं। कुल बैटरी क्षमता 145.6 kWh है। मॉड्यूल को एक साथ जोड़ने वाले बड़े, ठोस [[बंद करना]] कॉपर [[busbar|'''बसबार''']] पर ध्यान दें। इस 48 वोल्ट डीसी सिस्टम में उत्पन्न उच्च धाराओं को समायोजित करने के लिए इस बसबार को 700 एएमपीएस डीसी के लिए रेट किया गया है।]]


[[File:Lithium Iron Phosphate LiFePO4 Cells 700 Ah Amp Hours 3.25 Volts - 2.jpg|thumb|300px|लिथियम आयरन फॉस्फेट मॉड्यूल, प्रत्येक 700Ah, 3.25V। 4.55 kWh की क्षमता वाला एक सिंगल 3.25 V 1400 Ah बैटरी पैक बनाने के लिए समानांतर में दो मॉड्यूल जोड़े गए हैं।]]* सेल वोल्टेज
[[File:Lithium Iron Phosphate LiFePO4 Cells 700 Ah Amp Hours 3.25 Volts - 2.jpg|thumb|300px|लिथियम आयरन फॉस्फेट मॉड्यूल, प्रत्येक 700Ah, 3.25V। 4.55 किलोवाट की क्षमता वाला एक ऐकल 3.25 V 1400 Ah बैटरी पैक बनाने के लिए समानांतर में दो मॉड्यूल जोड़े गए हैं।]]बैटरी विभव
** न्यूनतम प्रवाह विभावन्तर = 2.0-2.8 वी<ref>{{cite web |title=Cell — CA Series |url=http://en.calb.cn/product/?id-116.html |website=CALB.cn |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20141009014126/http://en.calb.cn/Product/?id-116.html |archive-date=2014-10-09 }}</ref><ref>{{Cite web |date=2022-07-30 |title=A123 Systems ANR26650 |url=https://a123batteries.com/anr26650m1-b-lithiumwerks-nanophosphate-3-3v-2-5ah-lithium-iron-phosphate-battery/ |url-status=live}}</ref><ref>{{Cite web |date=2022-07-30 |title=LiFePO4 Battery |url=http://www.evlithium.com/LiFePO4-Battery/ |url-status=live}}</ref>
** न्यूनतम प्रवाह विभावन्तर = 2.0-2.8 वी<ref>{{cite web |title=Cell — CA Series |url=http://en.calb.cn/product/?id-116.html |website=CALB.cn |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20141009014126/http://en.calb.cn/Product/?id-116.html |archive-date=2014-10-09 }}</ref>
** वर्किंग विभावन्तर = {{nowrap|3.0 ~ 3.3 V}}
** वर्किंग विभावन्तर = {{nowrap|3.0 ~ 3.3 V}}
** अधिकतम आवेश विभावन्तर = 3.60-3.65 वी<ref>{{Cite web|title=LiFePO4 Battery|url=http://www.evlithium.com/LiFePO4-Battery/|access-date=2020-09-24|website=www.evlithium.com}}</ref><ref>{{Cite web |date=2022-07-30 |title=A123 Systems ANR26650 |url=https://a123batteries.com/anr26650m1-b-lithiumwerks-nanophosphate-3-3v-2-5ah-lithium-iron-phosphate-battery/ |url-status=live}}</ref>
** अधिकतम आवेश विभावन्तर = 3.60-3.65 वी<ref>{{Cite web|title=LiFePO4 Battery|url=http://www.evlithium.com/LiFePO4-Battery/|access-date=2020-09-24|website=www.evlithium.com}}</ref>
* अनुमापी ऊर्जा घनत्व = 220 वाट-घंटा/[[लीटर]] 790 kJ/L
* अनुमापी ऊर्जा घनत्व = 220 वाट-घंटा/[[लीटर]] 790 kJ/L
* भारात्मक ऊर्जा घनत्व > 90 Wh/kg<ref>{{cite web |url=http://jcwinnie.biz/wordpress/?p=2823 |title=Large-Format, Lithium Iron Phosphate |work=JCWinnie.biz |date=2008-02-23 |access-date=2012-04-24 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20081118042113/http://jcwinnie.biz/wordpress/?p=2823 |archive-date=2008-11-18 }}</ref> (> 320 जे/जी)। 160 क/किग्रा तक<ref name="GreatPowerLiFePO4"/>(580 जे/जी)।
* गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा घनत्व > 90 वाट-घंटा/किग्रा (> 320 J/g)। 160 वाट-घंटा/किग्रा तक (580 J/g)।
* शर्तों के आधार पर 2,700 से 10,000 से अधिक चक्रों का चक्र जीवन।<ref name=iopscience/>
* शर्तों के आधार पर 2,700 से 10,000 से अधिक चक्रों का चक्र जीवन।<ref name=iopscience/>




== फायदे और नुकसान ==
== अन्य बैटरी प्रकारों के साथ तुलना ==
 
एलएफपी बैटरी लिथियम-आयन-व्युत्पन्न रसायन का उपयोग करती है और अन्य लिथियम-आयन बैटरी रसायन के साथ कई लाभ और हानि साझा करती है। यद्यपि,महत्वपूर्ण अंतर हैं।


एलएफपी बैटरी लिथियम-आयन-व्युत्पन्न रसायन का उपयोग करती है और अन्य लिथियम-आयन बैटरी केमिस्ट्री के साथ कई फायदे और नुकसान साझा करती है।   यद्यपि , महत्वपूर्ण अंतर हैं।
===संसाधनो की उपलब्धता===
पृथ्वी की पपड़ी में लोहा और फॉस्फेट बहुत कम हैं। एलएफपी में न तो निकल और न ही कोबाल्ट होता है,यह दोनों ही आपूर्ति-बाधित और महंगे हैं। लिथियम की तरह, कोबाल्ट के उपयोग के संबंध में मानवाधिकारऔर पर्यावरण चिंताओं को उठाया गया है। एवं निकल के निष्कर्षण को लेकर पर्यावरण संबंधी चिंताओं को भी उठाया गया है।<ref>{{Cite web|date=2022-02-19|title='We are afraid': Erin Brockovich pollutant linked to global electric car boom|url=https://www.theguardian.com/global-development/2022/feb/19/we-are-afraid-erin-brockovich-pollutant-linked-to-global-electric-car-boom|access-date=2022-02-19|website=the Guardian|language=en}}</ref>
=== लागत ===
2020 में, सबसे कम रिपोर्ट की गई एलएफपी बैटरी की मूल्य  $80/kWh (12.5Wh/$) थीं।<ref>{{Cite web|url=https://about.bnef.com/blog/battery-pack-prices-cited-below-100-kwh-for-the-first-time-in-2020-while-market-average-sits-at-137-kwh/|title=Battery Pack Prices Cited Below $100/kWh for the First Time in 2020, While Market Average Sits at $137/kWh|date=December 16, 2020}}</ref>[[अमेरिकी ऊर्जा विभाग]] द्वारा प्रकाशित 2020 की रिपोर्ट में एलएफपी के सापेक्ष एनएमसी के साथ निर्मित बड़े माप दंड पर ऊर्जा भंडारण प्रणालियों की लागत की तुलना की गई है इसने पाया कि एलएफपी बैटरियों की प्रति किलोवाट लागत एनएमसी से लगभग 6% कम थी, और इसने अनुमान लगाया कि एलएफपी बैटरी लगभग 67% अधिक समय तक चलेगी। बैटरी की विशेषताओं के मध्य अंतर के कारण, भंडारण प्रणाली के कुछ अन्य घटकों की लागत एलएफपी के सापेक्ष कुछ अधिक होगी,लेकिन संतुलन में यह अभी भी एनएमसी की तुलना में प्रति किलोवाट कम खर्चीला है।<ref>{{cite techreport |first1=Kendall|last1=Mongird|first2=Vilayanur|last2=Viswanatha|title=2020 Grid Energy Storage Technology Cost and Performance Assessment |year=2020|date=December 2020|publisher=U.S. Department of Energy|format=pdf|url=https://www.pnnl.gov/sites/default/files/media/file/Final%20-%20ESGC%20Cost%20Performance%20Report%2012-11-2020.pdf|id=DOE/PA-0204}}</ref>


===संसाधन की उपलब्धता===
लोहा और फॉस्फेट रासायनिक तत्वों की बहुत अधिक मात्रा में हैं | पृथ्वी की पपड़ी में सरल हैं।  एलएफपी में न तो [[निकल]] होता है<ref>{{cite web|url=https://www.nickelinstitute.org/media/1987/nickel_battery_infographic-final2.pdf |title=Nickel battery infographic}}</ref> न ही [[कोबाल्ट]], जो दोनों आपूर्ति-विवश और महंगे हैं। लिथियम के साथ, मानवाधिकार<ref>{{cite web|url=https://media.business-humanrights.org/media/documents/files/Transition_Minerals_Tracker_-_Overall_v2.pdf |title=Transition Minerals Tracker |website=humanrights.org}}</ref> और पर्यावरण<ref name="rechargeable lithium batteries"/>कोबाल्ट के उपयोग को लेकर चिंता जताई गई है। निकल के निष्कर्षण को लेकर पर्यावरण संबंधी चिंताओं को भी उठाया गया है।<ref>{{Cite web|date=2022-02-19|title='We are afraid': Erin Brockovich pollutant linked to global electric car boom|url=https://www.theguardian.com/global-development/2022/feb/19/we-are-afraid-erin-brockovich-pollutant-linked-to-global-electric-car-boom|access-date=2022-02-19|website=the Guardian|language=en}}</ref>


=== उपयुक्त जीर्णता और जीवन-चक्र की विशेषताएं ===
एलएफपी रसायन शास्त्र अन्य लिथियम-आयन रसायन शास्त्रों के सापेक्ष मे अत्यधिक लंबा [[चक्र जीवन|जीवन चक्र]] प्रदान करता है। अधिकांश परिस्थितियों में यह 3,000 से अधिक चक्रों का समर्थन करता है, और इष्टतम परिस्थितियों में यह 10,000 से अधिक चक्रों का समर्थन करता है। स्थितियों के आधार पर एनएमसी बैटरी लगभग 1,000 से 2,300 चक्रों का समर्थन करता  है। कोबाल्ट जैसी लीथियम-आयन बैटरी रसायन की तुलना में एलएफपी बैटरी क्षमता हानि की धीमी दर का अनुभव करता हैं। जैसे मैंगनीज स्पिनेल [[लिथियम-आयन पॉलिमर बैटरी]] या [[लिथियम आयन बैटरी]]<ref>{{cite web|url=http://www.rc-netbutik.dk/getdoc.asp?id=100&md5hash=9810C237586CF6B4325753101E37DAE1|title=ANR26650M1|publisher=[[A123Systems]]|date=2006|archive-url=https://web.archive.org/web/20120301190507/http://www.rc-netbutik.dk/getdoc.asp?id=100&md5hash=9810C237586CF6B4325753101E37DAE1|archive-date=2012-03-01|quote=...Current test projecting excellent calendar life: 17% [[internal impedance|impedance]] growth and 23% capacity loss in 15 [fifteen!] years at 100% [[State of charge|SOC]], 60 deg. C...}}</ref>


=== लागत ===
2020 में, सबसे कम सूचित  एलएफपी सेल मूल्य 80/kWh 12.5Wh थे।<ref>{{Cite web|url=https://about.bnef.com/blog/battery-pack-prices-cited-below-100-kwh-for-the-first-time-in-2020-while-market-average-sits-at-137-kwh/|title=Battery Pack Prices Cited Below $100/kWh for the First Time in 2020, While Market Average Sits at $137/kWh|date=December 16, 2020}}</ref>[[अमेरिकी ऊर्जा विभाग]] द्वारा प्रकाशित 2020 की रिपोर्ट में एलएफपी बनाम NMC के साथ निर्मित बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण प्रणालियों की लागतों की तुलना की गई है। इसने पाया कि एलएफपी बैटरियों की प्रति kWh लागत NMC से लगभग 6% कम थी, और इसने अनुमान लगाया कि एलएफपी सेल लगभग 67% अधिक समय तक चलेगी। सेल की विशेषताओं के बीच अंतर के कारण, भंडारण प्रणाली के कुछ अन्य घटकों की लागत एलएफपी के लिए कुछ अधिक होगी, लेकिन संतुलन में यह अभी भी NMC की तुलना में प्रति kWh कम खर्चीला है।<ref>{{cite techreport |first1=Kendall|last1=Mongird|first2=Vilayanur|last2=Viswanatha|title=2020 Grid Energy Storage Technology Cost and Performance Assessment |year=2020|date=December 2020|publisher=U.S. Department of Energy|format=pdf|url=https://www.pnnl.gov/sites/default/files/media/file/Final%20-%20ESGC%20Cost%20Performance%20Report%2012-11-2020.pdf|id=DOE/PA-0204}}</ref>




=== बेहतर उम्र बढ़ने और चक्र-जीवन की विशेषताएं ===
=== अम्लीय-सीसा बैटरी का व्यवहार्य विकल्प ===
एलएफपी रसायन शास्त्र अन्य लिथियम-आयन रसायन शास्त्रों की तुलना में अधिक लंबा [[चक्र जीवन]] प्रदान करता है। अधिकांश परिस्थितियों में यह 3,000 से अधिक चक्रों का समर्थन करता है, और इष्टतम परिस्थितियों में यह 10,000 से अधिक चक्रों का समर्थन करता है। स्थितियों  के आधार पर एनएमसी बैटरी लगभग 1,000 से 2,300 चक्रों का समर्थन करती है।कोबाल्ट(LiCoO2) जैसी लीथियम-आयन बैटरी केमिस्ट्री की तुलना में LFP सेल क्षमता हानि की धीमी दर का अनुभव करते हैं। मैंगनीज रीढ़ (LiMn2O4))  [[लिथियम-आयन पॉलिमर बैटरी]] या [[लिथियम आयन बैटरी]]<ref>{{cite web|url=http://www.rc-netbutik.dk/getdoc.asp?id=100&md5hash=9810C237586CF6B4325753101E37DAE1|title=ANR26650M1|publisher=[[A123Systems]]|date=2006|archive-url=https://web.archive.org/web/20120301190507/http://www.rc-netbutik.dk/getdoc.asp?id=100&md5hash=9810C237586CF6B4325753101E37DAE1|archive-date=2012-03-01|quote=...Current test projecting excellent calendar life: 17% [[internal impedance|impedance]] growth and 23% capacity loss in 15 [fifteen!] years at 100% [[State of charge|SOC]], 60 deg. C...}}</ref>
3.2 V उत्पादन के कारण, 12.8 V के नाममात्र विभावन्तर के लिए चार बैटरी श्रृंखला में रखा जा सकता हैं। यह छह [[लेड एसिड बैटरी|सीसा अम्लीय बैटरी]] के नाममात्र वोल्टेज के निकट आता है। एलएफपी बैटरियों की अच्छी विशेषताओं के साथ,यह एलएफपी को स्वचालित और सौर अनुप्रयोगों में सीसा -अम्लीय बैटरियों के लिए एक अच्छा संभावित प्रतिस्थापन बनाता है, अर्थात चार्जिंग प्रणाली को विभावन्तर के माध्यम से एलएफपी बैटरियों को हानि न पहुँचाने के लिए अनुकूलित किया जाता है। तापमान-आधारित विभावन्तर क्षतिपूर्ति, के निरंतर प्रयास या अल्पमात्रा मे [[चार्जिग होना|चार्जिग होना,]] एलएफपी बैटरियों के समूह को इकट्ठा करने से पहले कम से कम संतुलित होता हैं और यह सुनिश्चित करने के लिए सुरक्षा प्रणाली को लागू करना आवश्यक होता है। क्योंकि किसी भी बैटरी को 2.5 वी के विभावन्तर से कम नहीं किया जा सकता है या अपरिवर्तनीय विखंडन के कारण अधिकांश स्थितियों में गंभीर क्षति हो सकती है। <ref name="rechargeable lithium batteries" />.






=== सीसा -एसिड बैटरी का व्यवहार्य विकल्प ===
=== सुरक्षा ===
नाममात्र 3.2 V प्रक्षेपण के कारण, 12.8 V के नाममात्र विभावन्तर के लिए चार सेल श्रृंखला में रखे जा सकते हैं। यह छह-सेल [[लेड एसिड बैटरी|सीसा एसिड बैटरी]] सीसा -एसिड बैटरी के नाममात्र विभावन्तर के निकट आता है। एलएफपी बैटरियों की अच्छी सुरक्षा विशेषताओं के साथ, यह  एलएफपी को स्वचालित और सौर अनुप्रयोगों में सीसा -एसिड बैटरियों के लिए एक अच्छा संभावित प्रतिस्थापन बनाता है, बशर्ते चार्जिंग प्रणाली को अत्यधिक चार्जिंग विभावन्तर 3.6 से अधिक के माध्यम से  एलएफपी कोशिकाओं को नुकसान न पहुँचाने के लिए अनुकूलित किया गया हो। तापमान-आधारित विभावन्तर क्षतिपूर्ति, बराबरी के प्रयास या निरंतरअल्पमात्रा मे [[चार्जिग होना]]।एलएफपी कोशिकाओं को समूह को इकट्ठा करने से पहले कम से कम संतुलित होना चाहिए और यह सुनिश्चित करने के लिए एक सुरक्षा प्रणाली को भी लागू करने की आवश्यकता है कि किसी भी सेल को 2.5 वी के विभावन्तर से कम नहीं किया जा सकता है या अपरिवर्तनीय विखंडन के कारण अधिकांश मामलों में गंभीर क्षति होगी LiFePO4 को FePO4 में।.<ref>{{Cite journal |last1=Inoue |first1=Katsuya |last2=Fujieda |first2=Shun |last3=Shinoda |first3=Kozo |last4=Suzuki |first4=Shigeru |last5=Waseda |first5=Yoshio |date=2010 |title=Chemical State of Iron of LiFePO4 during Charge-Discharge Cycles Studied by In-Situ X-ray Absorption Spectroscopy |journal=Materials Transactions |url=https://www.jstage.jst.go.jp/article/matertrans/51/12/51_M2010229/_article |language=en |volume=51 |issue=12 |pages=2220–2224 |doi=10.2320/matertrans.M2010229 |issn=1345-9678|doi-access=free }}</ref>
अन्य लिथियम-आयन रसायन के सापेक्ष एक महत्वपूर्ण लाभ तापीय और रासायनिक स्थिरता है, जो बैटरी की सुरक्षा में सुधार करता है।<ref name="rechargeable lithium batteries">{{cite encyclopedia|title=Rechargeable Lithium Batteries|url=http://www.mpoweruk.com/lithiumS.htm|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20110714122247/http://www.mpoweruk.com/lithiumS.htm|archive-date=2011-07-14|work=Electropaedia — Battery and Energy Technologies}}</ref> {{chem|LiFePO|4}} के सापेक्ष यह आंतरिक रूप से सुरक्षित कैथोड पदार्थ {{chem|LiCoO|2}} है और [[मैंगनीज डाइऑक्साइड]] स्पिनेल कोबाल्ट की विलोपन के माध्यम से, विद्युतप्रतिरोध के नकारात्मक [[तापमान गुणांक]] के साथ जो अनियंत्रित ताप को प्रोत्साहित कर सकता है। फॉस्फेट में [[फास्फोरस]]-[[ऑक्सीजन]] अनुबंध {{chem|(PO|4|)|3−}}आयन कोबाल्ट-ऑक्सीजन अनुबंध से अधिक प्रबल होता है, जिससे जब दुरुपयोग,हो तो ऑक्सीजन परमाणु अधिक धीरे-धीरे प्रवाहित होंता है, रेडॉक्स ऊर्जाओं का यह स्थिरीकरण तेजी से आयन प्रवासन को भी बढ़ावा देता है।<ref name=":0">{{Cite web|url=http://www.hardingenergy.com/lithium/#phosphate|title=Lithium Ion batteries {{!}} Lithium Polymer {{!}} Lithium Iron Phosphate|website=Harding Energy|language=en-US|access-date=2016-04-06|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20160329204350/http://www.hardingenergy.com/lithium/#phosphate|archive-date=2016-03-29}}</ref>चूंकि लिथियम कैथोड से बाहर निकलता है {{chem|LiCoO|2}} बैटरी {{chem|CoO|2}} गैर-रैखिक विस्तार से प्रसारित होता है जो बैटरी की संरचनात्मक अखंडता को प्रभावित करता है। तथा पूरी तरह से लिथित और अलिथित क्षत्रों  मे {{chem|LiFePO|4}} संरचनात्मक रूप से समान हैं जिसका अर्थ है {{chem|LiFePO|4}} बैटरीयो को संरचनात्मक रूप से स्थिर हैं। 


{{chem|LiCoO|2}} बैटरी ों को पूरी तरह चार्ज एलएफपी बैटरी के कैथोड में कोई लिथियम नहीं रहता है। {{chem|LiCoO|2}} में 2 बैटरी, लगभग 50% बनी हुई है। {{chem|LiFePO|4}} ऑक्सीजन की हानि के समय अत्यधिक लचीला होता है, जिसके परिणामस्वरूप सामान्यतः अन्य लिथियम बैटरीयो में एक ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रिया होती है।<ref name="safer liion">{{cite web|title=Building safer Li ion batteries|url=http://www.houseofbatteries.com/articles.php?id=27|publisher=houseofbatteries.com|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20110131142004/http://www.houseofbatteries.com/articles.php?id=27|archive-date=2011-01-31}}</ref> परिणामस्वरूप, {{chem|LiFePO|4}} गलत तरह से संचालन की स्थिति में बैटरीयो को प्रज्वलित करना कठिन होता है। {{chem|LiFePO|4}} बैटरी उच्च तापमान पर [[थर्मल अपघटन|तापीय अपघटन]] नहीं करती है।<ref name="rechargeable lithium batteries" />


=== सुरक्षा ===
अन्य लिथियम-आयन केमिस्ट्री पर एक महत्वपूर्ण लाभ थर्मल और रासायनिक स्थिरता है, जो बैटरी सुरक्षा में सुधार करता है।<ref name="rechargeable lithium batteries">{{cite encyclopedia|title=Rechargeable Lithium Batteries|url=http://www.mpoweruk.com/lithiumS.htm|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20110714122247/http://www.mpoweruk.com/lithiumS.htm|archive-date=2011-07-14|work=Electropaedia — Battery and Energy Technologies}}</ref> {{chem|LiFePO|4}} की तुलना में एक आंतरिक रूप से सुरक्षित कैथोड सामग्री है {{chem|LiCoO|2}} और [[मैंगनीज डाइऑक्साइड]] स्पिनल्स कोबाल्ट की चूक के माध्यम से, विद्युतप्रतिरोध के नकारात्मक [[तापमान गुणांक]] के साथ जो थर्मल भगोड़ा को प्रोत्साहित कर सकता है। फॉस्फेट में [[फास्फोरस]]-[[ऑक्सीजन]] बंधन |{{chem|(PO|4|)|3−}}आयन कोबाल्ट-ऑक्सीजन बंधन से अधिक मजबूत है {{chem|(CoO|2|)|-}} आयन, ताकि जब दुरुपयोग ([[शार्ट सर्किट]], ओवरहीटिंग (बिजली) एड, आदि), ऑक्सीजन परमाणु अधिक धीरे-धीरे जारी हों। रेडॉक्स ऊर्जाओं का यह स्थिरीकरण तेजी से आयन प्रवासन को भी बढ़ावा देता है।<ref name=":0">{{Cite web|url=http://www.hardingenergy.com/lithium/#phosphate|title=Lithium Ion batteries {{!}} Lithium Polymer {{!}} Lithium Iron Phosphate|website=Harding Energy|language=en-US|access-date=2016-04-06|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20160329204350/http://www.hardingenergy.com/lithium/#phosphate|archive-date=2016-03-29}}</ref><!-- This is pretty clearly an advertising video. Watch a [http://www.valence.com/technology/safety_video.html video of safety aspects of Lithium Phosphate technology] compared to traditional metal-oxide battery technology. -->
चूंकि लिथियम कैथोड से बाहर निकलता है a {{chem|LiCoO|2}} सेल, द {{chem|CoO|2}} गैर-रैखिक विस्तार से गुजरता है जो सेल की संरचनात्मक अखंडता को प्रभावित करता है। की पूरी तरह से Lithiated और unlithiated राज्यों {{chem|LiFePO|4}} संरचनात्मक रूप से समान हैं जिसका अर्थ है {{chem|LiFePO|4}} कोशिकाएं संरचनात्मक रूप से अधिक स्थिर होती हैं {{chem|LiCoO|2}} कोशिकाओं।{{Citation needed|date=April 2010}}
पूरी तरह चार्ज एलएफपी सेल के कैथोड में कोई लिथियम नहीं रहता है। में एक {{chem|LiCoO|2}} सेल, लगभग 50% बनी हुई है। {{chem|LiFePO|4}} ऑक्सीजन की हानि के दौरान अत्यधिक लचीला होता है, जिसके परिणामस्वरूप आमतौर पर अन्य लिथियम कोशिकाओं में एक एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया होती है।<ref name="safer liion"/>नतीजतन, {{chem|LiFePO|4}} गलत तरीके से संचालन (विशेष रूप से चार्ज के दौरान) की स्थिति में कोशिकाओं को प्रज्वलित करना कठिन होता है। {{chem|LiFePO|4}} }} बैटरी उच्च तापमान पर [[थर्मल अपघटन]] नहीं करती है।<ref name="rechargeable lithium batteries"/>




=== कम ऊर्जा घनत्व ===
=== कम ऊर्जा घनत्व ===
नई एलएफपी बैटरी का ऊर्जा घनत्व (ऊर्जा/आयतन) नई बैटरी की तुलना में लगभग 14% कम होता है {{chem|LiCoO|2}} बैटरी।<ref>{{cite journal|last1=Guo|first1=Yu-Guo|last2=Hu|first2=Jin-Song|last3=Wan|first3=Li-Jun|title=Nanostructured Materials for Electrochemical Energy Conversion and Storage Devices|journal=[[Advanced Materials]]|volume=20|issue=15|year=2008|pages=2878–2887|doi=10.1002/adma.200800627|doi-access=free}}</ref> चूंकि   प्रवाह दर बैटरी क्षमता का एक प्रतिशत है, यदि कम-वर्तमान बैटरी का उपयोग किया जाना चाहिए तो बड़ी बैटरी (अधिक एम्पीयर घंटे) का उपयोग करके उच्च दर प्राप्त की जा सकती है। बेहतर अभी तक, एक उच्च-वर्तमान एलएफपी सेल (जिसमें  सीसा एसिड या की तुलना में उच्च निर्वहन दर होगी {{chem|LiCoO|2}} समान क्षमता की बैटरी) का उपयोग किया जा सकता है।
नई एलएफपी बैटरी का ऊर्जा घनत्व नई बैटरी के सापेक्ष लगभग 14% कम होता है {{chem|LiCoO|2}} बैटरी <ref>{{cite journal|last1=Guo|first1=Yu-Guo|last2=Hu|first2=Jin-Song|last3=Wan|first3=Li-Jun|title=Nanostructured Materials for Electrochemical Energy Conversion and Storage Devices|journal=[[Advanced Materials]]|volume=20|issue=15|year=2008|pages=2878–2887|doi=10.1002/adma.200800627|doi-access=free}}</ref> चूंकि प्रवाह दर बैटरी क्षमता का एक प्रतिशत है, यदि कम- तापमान बैटरी का उपयोग किया जाए तो बड़ी बैटरी अधिक एम्पीयर घंटे का उपयोग करके उच्च दर प्राप्त की जा सकती है। अभी तक, एक उच्च -तापमान एलएफपी बैटरी या सीसा अम्लीय की तुलना में उच्च निर्वहन दर होगी जिसमें {{chem|LiCoO|2}} समान क्षमता की बैटरी का उपयोग किया जा सकता हैं।
 
== उपयोग ==


=== गृह ऊर्जा भंडारण  ===
=== गृह ऊर्जा भंडारण  ===
एनपेज़ ने लागत और अग्नि सुरक्षा के कारणों के लिए एलएफपी होम स्टोरेज बैटरी का बीड़ा उठाया है, यद्यपि प्रतिस्पर्धी केमिस्ट्री के बीच बाजार विभाजित है।<ref>{{Cite web|url=https://newsroom.enphase.com/news-releases/news-release-details/enphase-energy-enters-energy-storage-business-ac-battery/|title=Enphase Energy Enters into Energy Storage Business with AC Battery &#124; Enphase Energy|website=newsroom.enphase.com}}</ref> यद्यपि  अन्य लिथियम केमिस्ट्री की तुलना में कम ऊर्जा घनत्व द्रव्यमान और आयतन जोड़ता है, दोनों एक स्थिर अनुप्रयोग में अधिक सहनीय हो सकते हैं। 2021 में, सोनेनबैटरी और एंफेज सहित होम एंड यूजर मार्केट में कई आपूर्तिकर्ता थे। Tesla, Inc. अपने घरेलू ऊर्जा भंडारण उत्पादों में NMC बैटरियों का उपयोग करना जारी रखे हुए है, लेकिन 2021 में अपने यूटिलिटी-स्केल बैटरी उत्पाद के लिए  एलएफपी पर स्विच किया गया।<ref>{{Cite web|url=https://52.4.25.117/teslas-shift-to-lfp-batteries/|title=Tesla's Shift to LFP Batteries: What to Know &#124; EnergySage|date=August 12, 2021}}</ref> EnergySage के अनुसार, U.S. में सबसे अधिक उद्धृत घरेलू ऊर्जा भंडारण बैटरी ब्रांड Enphase है, जो 2021 में Tesla, Inc. और [[LG]] से आगे निकल गया।<ref>{{Cite web|url=https://www.solarpowerworldonline.com/2021/08/latest-energysage-marketplace-report-shows-quoted-battery-prices-are-rising/|title=Latest EnergySage marketplace report shows quoted battery prices are rising|date=August 16, 2021|website=Solar Power World}}</ref>
एनपेज़ ने लागत और अग्नि सुरक्षा के कारणों के लिए एलएफपी घरेलू ऊर्जा भंडारण के लिए कदम उठाया है, यद्यपि प्रतिस्पर्धी रसायन के मध्य बाजार के क्षेत्र  विभाजित है।<ref>{{Cite web|url=https://newsroom.enphase.com/news-releases/news-release-details/enphase-energy-enters-energy-storage-business-ac-battery/|title=Enphase Energy Enters into Energy Storage Business with AC Battery &#124; Enphase Energy|website=newsroom.enphase.com}}</ref> यह अन्य लिथियम रसायन के सापेक्ष में कम ऊर्जा घनत्व द्रव्यमान और आयतन को जोड़ता है, दोनों एक स्थिर अनुप्रयोगो में अधिक संतोषजनक हो सकते हैं। 2021 में, सोनेनबैटरी और एंफेज उपभोक्ता सहित घरेलू  बाजार में कई आपूर्तिकर्ता थे।
 


टेस्ला मोटर्स ने अपने घरेलू ऊर्जा भंडारण उत्पादों में एनएमसी बैटरी का उपयोग करना जारी रखा है, लेकिन 2021 में अपने यूटिलिटी-स्केल बैटरी उत्पाद के लिए एलएफपी पर स्विच किया।  एनर्जीसेज के अनुसार, U.S. में सबसे अधिक उद्धृत घरेलू ऊर्जा भंडारण बैटरी अनुबंध है, जिसने 2021 में टेस्ला मोटर्स और एलजी को पीछे छोड़ दिया।
=== वाहन ===
=== वाहन ===
त्वरण, कम वजन और लंबे जीवन के लिए आवश्यक उच्च   प्रवाह दर इस बैटरी प्रकार को फोर्कलिफ्ट, साइकिल और इलेक्ट्रिक कारों के लिए आदर्श बनाती है। 12 वी लीफेपो<sub>4</sub> कारवां, मोटर-होम या नाव के लिए दूसरी (घर) बैटरी के रूप में बैटरी भी लोकप्रियता प्राप्त कर रही है।<ref>{{Cite web |title=Lithium Iron Phosphate Battery |url=https://www.lithiumstoragebattery.com/products/lithium-iron-phosphate-battery.html |website=Lithium Storage}}</ref>
त्वरण, कम वजन और लंबे जीवन के लिए आवश्यक उच्च प्रवाह दर इस बैटरी प्रकार को फोर्कलिफ्ट, साइकिल और विद्युत कारों के लिए आदर्श बनाती है। 12V LiFePO<sub>4</sub> बैटरी कारवां, मोटर-होम या नाव के लिए दूसरी होम बैटरी के रूप में भी लोकप्रियता प्राप्त कर रही हैं। <ref>{{Cite web |title=Lithium Iron Phosphate Battery |url=https://www.lithiumstoragebattery.com/products/lithium-iron-phosphate-battery.html |website=Lithium Storage}}</ref>टेसला मोटर्स अक्टूबर 2021 से बने सभी आदर्श- क्षेत्र टेस्ला [[Tesla Model 3|प्रारूप 3]] और [[Tesla Model Y|टेस्ला प्रारूप Y]] में एलएफपी बैटरी का उपयोग करती है।<ref>{{Cite web|url=https://arstechnica.com/cars/2021/10/tesla-made-1-6-billion-in-q3-is-switching-to-lfp-batteries-globally/|title=Tesla made $1.6 billion in Q3, is switching to LFP batteries globally|first=Jonathan M.|last=Gitlin|date=October 21, 2021|website=Ars Technica}}</ref> सितंबर 2022 तक, एलएफपी बैटरियों ने संपूर्ण ईवी बैटरी बाज़ार में अपनी बाज़ार भागीदारी बढ़ाकर 31% कर ली थी। उनमें से 68% दो कंपनियों, टेस्ला और बीवाईडी द्वारा तैनात किए गए थे।<ref>https://www.msn.com/en-my/news/other/ev-battery-market-lfp-chemistry-reached-31percent-share-in-september/ar-AA15GAoQ</ref> लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी ने आधिकारिक तौर पर 52% स्थापित क्षमता के साथ 2021 में टर्नरी बैटरी को पार कर लिया। विश्लेषकों का अनुमान है कि 2024 में इसकी बाजार हिस्सेदारी 60% से अधिक हो जाएगी।<ref>{{Cite web|url= https://m.energytrend.com/news/20220520-28100.html|title= EV Lithium Iron Phosphate Battery Battles Back |date= 2022-05-25|website=energytrend.com}}</ref> फरवरी 2023 में, फोर्ड ने घोषणा की, कि वह मिशिगन में एक कारखाना बनाने के लिए 3.5 बिलियन का निवेश करेगी जो उसके कुछ विद्युत वाहनों के लिए कम लागत वाली बैटरी का उत्पादन करेगी। परियोजना पूरी तरह से फोर्ड सहायक कंपनी के स्वामित्व में होगी, लेकिन चीनी बैटरी कंपनी समकालीन ऐंपियर तकनीकी, लिमिटेड सीएटीएल से लाइसेंस प्राप्त तकनीक का उपयोग कर रही है ।<ref>{{cite web |title=Ford to build $3.5 billion electric vehicle battery plant in Michigan |url=https://www.cbsnews.com/news/budget-tips-for-families-kimberly-palmer-2023/ |publisher=[[CBS News]] |archive-url=https://web.archive.org/web/20230214054225/https://www.cbsnews.com/news/budget-tips-for-families-kimberly-palmer-2023/ |archive-date=February 14, 2023 |date=February 13, 2023 |url-status=live}}</ref>
Tesla, Inc. अक्टूबर 2021 से बने सभी स्टैंडर्ड-रेंज [[Tesla Model 3]] और [[Tesla Model Y]] में एलएफपी बैटरी का उपयोग करती है।<ref>{{Cite web|url=https://arstechnica.com/cars/2021/10/tesla-made-1-6-billion-in-q3-is-switching-to-lfp-batteries-globally/|title=Tesla made $1.6 billion in Q3, is switching to LFP batteries globally|first=Jonathan M.|last=Gitlin|date=October 21, 2021|website=Ars Technica}}</ref>
सितंबर 2022 तक, एलएफपी बैटरियों ने संपूर्ण EV बैटरी बाज़ार में अपनी बाज़ार हिस्सेदारी बढ़ाकर 31% कर ली थी। उनमें से 68% दो कंपनियों, टेस्ला और बीवाईडी द्वारा तैनात किए गए थे।<ref>https://www.msn.com/en-my/news/other/ev-battery-market-lfp-chemistry-reached-31percent-share-in-september/ar-AA15GAoQ</ref>
लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी ने आधिकारिक तौर पर 52% स्थापित क्षमता के साथ 2021 में टर्नरी बैटरी को पार कर लिया। विश्लेषकों का अनुमान है कि 2024 में इसकी बाजार हिस्सेदारी 60% से अधिक हो जाएगी।<ref>{{Cite web|url= https://m.energytrend.com/news/20220520-28100.html|title= EV Lithium Iron Phosphate Battery Battles Back |date= 2022-05-25|website=energytrend.com}}</ref>
फरवरी 2023 में, फोर्ड ने घोषणा की कि वह मिशिगन में एक कारखाना बनाने के लिए $3.5 बिलियन का निवेश करेगी जो उसके कुछ इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए कम लागत वाली बैटरी का उत्पादन करेगी। परियोजना पूरी तरह से फोर्ड सहायक कंपनी के स्वामित्व में होगी, लेकिन चीनी बैटरी कंपनी समकालीन एम्पीरेक्स टेक्नोलॉजी कं, लिमिटेड (सीएटीएल) से लाइसेंस प्राप्त तकनीक का उपयोग करेगी।<ref>{{cite web |title=Ford to build $3.5 billion electric vehicle battery plant in Michigan |url=https://www.cbsnews.com/news/budget-tips-for-families-kimberly-palmer-2023/ |publisher=[[CBS News]] |archive-url=https://web.archive.org/web/20230214054225/https://www.cbsnews.com/news/budget-tips-for-families-kimberly-palmer-2023/ |archive-date=February 14, 2023 |date=February 13, 2023 |url-status=live}}</ref>




===सौर-संचालित प्रकाश व्यवस्था ===
===सौर-संचालित प्रकाश व्यवस्था ===
सिंगल 14500 (AA बैटरी-आकार)  एलएफपी सेल अब 1.2 V निकल-कैडमियम बैटरी/निकल-मेटल हाइड्राइड बैटरी के बजाय कुछ सौर-संचालित [[लैंडस्केप प्रकाश]] में उपयोग किए जाते हैं।{{citation needed|date=July 2020}}
एलएफपी का उच्च (3.2 वी) काम करने वाला वोल्टेज वोल्टेज को बढ़ाने के लिए परिपथिकी के अतिरिक्त एकल बैटरी  को एलईडी ड्राइव करने देता है। साधारण ओवरचार्जिंग के लिए इसकी बढ़ी हुई सहनशीलता का अर्थ  है कि LiFePO 4 को रिचार्ज चक्र को रोकने के लिए परिपथिकी केअतिरिक्त प्रकाशवोल्टीय बैटरी से जोड़ा जा सकता है। एक एकल एलएफपी बैटरी से एक एलईडी ड्राइव करने की क्षमता बैटरी धारकों को भी हटाती है, और इस प्रकार कई हटाने योग्य रिचार्जेबल बैटरी का उपयोग करने वाले उत्पादों से जुड़े जंग, संक्षेपण और गंदगी के मुद्दे 2013 तक, उपयुक्त सौर-चार्ज निष्क्रिय अवरक्त सुरक्षा प्रकाश उभरे।<ref>{{Cite web |url=http://www.instructables.com/file/FTWJQ1LHTVDZNRW |title=instructables.com |access-date=2014-04-16 |archive-date=2014-04-16 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140416173957/http://www.instructables.com/file/FTWJQ1LHTVDZNRW |url-status=dead }}</ref> चूंकि A-आकार के एलएफपी बैटरी की क्षमता मात्र 600 mAh होती है जबकि प्रकाश की चमकदार एलईडी 60 mA खींच सकती है इकाइयां अधिकतम 10 घंटे तक चमकती हैं। यद्यपि,अगर प्रवर्तक तथाकथित ही होती है, तो ऐसी इकाइयां कम धूप में भी चार्ज करने के लिए संतोषजनक हो सकती हैं, क्योंकि प्रकाश विद्युतकीय 1mA से कम के अंधेरे के बाद के निष्क्रिय धारा को सुनिश्चित करते हैं।
एलएफपी का उच्च (3.2 वी) कार्यशील    विभावन्तर    विभावन्तर को बढ़ाने के लिए सर्किटरी के बिना एकल सेल को एलईडी चलाने देता है। मामूली [[ओवरचार्जिंग (बैटरी)]] (अन्य ली सेल प्रकारों की तुलना में) के लिए इसकी बढ़ी हुई सहनशीलता का मतलब है {{chem|LiFePO|4}} रिचार्ज चक्र को रोकने के लिए सर्किट्री के बिना फोटोवोल्टिक कोशिकाओं से जोड़ा जा सकता है। एक एलएफपी सेल से एक एलईडी ड्राइव करने की क्षमता भी बैटरी धारकों को कम करती है, और इस प्रकार कई हटाने योग्य रिचार्जेबल बैटरी का उपयोग करने वाले उत्पादों से जुड़े जंग, संक्षेपण और गंदगी के मुद्दे।{{citation needed|date=July 2020}}
 
2013 तक, बेहतर सौर-चार्ज निष्क्रिय इन्फ्रारेड सुरक्षा लैंप उभरे।<ref>{{Cite web |url=http://www.instructables.com/file/FTWJQ1LHTVDZNRW |title=instructables.com |access-date=2014-04-16 |archive-date=2014-04-16 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140416173957/http://www.instructables.com/file/FTWJQ1LHTVDZNRW |url-status=dead }}</ref> चूंकि AA-आकार के एलएफपी सेल की क्षमता केवल 600 mAh होती है (जबकि लैंप की चमकदार LED 60 mA खींच सकती है), इकाइयां अधिकतम 10 घंटे तक चमकती हैं। यद्यपि , अगर ट्रिगरिंग कभी-कभार ही होती है, तो ऐसी इकाइयां कम धूप में भी चार्ज करने के लिए संतोषजनक हो सकती हैं, क्योंकि लैंप इलेक्ट्रॉनिक्स 1 mA से कम के अंधेरे के बाद के निष्क्रिय करंट को सुनिश्चित करते हैं।{{citation needed|date=July 2020}}




=== अन्य उपयोग ===
=== अन्य उपयोग ===
कुछ [[इलेक्ट्रॉनिक सिगरेट]] इस प्रकार की बैटरियों का उपयोग करती हैं। अन्य अनुप्रयोगों में समुद्री विद्युतप्रणालियाँ और प्रणोदन, फ्लैशलाइट्स, रेडियो-नियंत्रित मॉडल, पोर्टेबल मोटर चालित उपकरण, शौकिया रेडियो उपकरण, औद्योगिक सेंसर सिस्टम शामिल हैं।<ref>{{Cite web|url=http://iecex.iec.ch/iecex/exs.nsf/ex_eq.xsp?v=e#|title=IECEx System|website=iecex.iec.ch|language=en|access-date=2018-08-26}}</ref> और आपातकालीन प्रकाश व्यवस्था।<ref>{{cite web |title=EM ready2apply BASIC 1 – 2 W |url=https://www.tridonic.com/com/en/products/em-ready2apply-basic-1-2w.asp |publisher=Tridonic |access-date=23 October 2018 |language=en}}</ref>
कुछ [[इलेक्ट्रॉनिक सिगरेट|विद्युत सिगरेट]] इस प्रकार की बैटरियों का उपयोग करती हैं। अन्य अनुप्रयोगों में समुद्री विद्युत प्रणाली और प्रणोदन, फ्लैशलाइट, रेडियो-नियंत्रित प्रारूप, वहनीय मोटर चालित उपकरण, शौकिया रेडियो उपकरण, औद्योगिक सेंसर प्रणाली और आपातकालीन प्रकाश व्यवस्था सम्मिलित हैं।
 
 
== यह भी देखें ==
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==संदर्भ==
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Latest revision as of 18:36, 21 April 2023

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी
LiFePO4_AA
Specific energy90–160 Wh/kg (320–580 J/g or kJ/kg)[1]
Energy density325 Wh/L (1200 kJ/L)[1]
Specific poweraround 200 W/kg[2]
Energy/consumer-price1-4 Wh/US$[3][4]
Time durability> 10 years
Cycle durability2,750–12,000[5] cycles
Nominal cell voltage3.2 V

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी (LiFePO
4 बैटरी) या एलएफपी बैटरी लिथियम आयरन फॉस्फेट का उपयोग कर लिथियम-आयन बैटरी का एक प्रकार है। कैथोड पदार्थ के रूप में,और एनोड एक धात्विक ग्रेफाइटिक के रूप में कार्बन इलेक्ट्रोड के साथ सहायक है। क्योंकि उनकी कम लागत, उच्च सुरक्षा, कम विषाक्तता, लंबे चक्र जीवन और अन्य कारकों के कारण, एलएफपी बैटरी वाहन उपयोग, उपयोगिता-मानदंडों के स्थिर अनुप्रयोगों और समर्थन् में कई भूमिकाएँ पा रही हैं।[6] एलएफपी कोबाल्ट बैटरी निःशुल्क हैं।[7] सितंबर 2022 तक ईवी के लिए एलएफपी प्रकार की बैटरी की खपत भागीदारी 31% तक पहुंच गई, और उसमें से 68% अकेले टेस्ला और चीनी ईवी निर्माता बीवाईडी उत्पादन से थी।।[8] चीनी निर्माता वर्तमान में एलएफपी बैटरी प्रकार के उत्पादन का एकाधिकार रखते हैं।,[9] 2022 में पेटेंट समाप्त होने और सस्ती ईवी बैटरी की बढ़ती मांग के साथ एलएफपी प्रकार का उत्पादन 2028 में लिथियम निकल मैंगनीज कोबाल्ट ऑक्साइड प्रकार की बैटरी को पार करने के लिए आगे बढ़ने की संभावना है।[10] एक एलएफपी बैटरी का ऊर्जा घनत्व सामान्य लिथियम आयन बैटरी जैसे निकल मैंगनीज कोबाल्ट और निकल कोबाल्ट एल्यूमीनियम के सापेक्ष कम होता है, और इसका ऑपरेटिंग विभावन्तर भी कम होता है। सीएटीएल की एलएफपी बैटरियां वर्तमान में 125 वाट घंटे प्रति किग्रा, उत्तम पैकिंग तकनीक के साथ संभवतः 160 वाट घंटे प्रति किग्रा तक हैं, जबकि बीवाईडी की एलएफपी बैटरियां उच्चतम एनएमसी बैटरियों के लिए 300 वाट घंटे प्रति किग्रा के सापेक्ष में 150 वाट घंटे प्रति किग्रा हैं। विशेष रूप से,टेस्ला के प्रारूप 3 में 2020 में उपयोग की जाने वाली पैनासोनिक की 2170 एनसीए बैटरी की ऊर्जा घनत्व लगभग 260 वाट घंटे प्रति किग्रा है,जो इसके शुद्ध रसायन मूल्य का 70% है।

इतिहास

Main article: लिथियम आयरन फॉस्फेट

LiFePO
4 ओलीवाइन परिवार (ट्राइफलाइट) का एक प्राकृतिक खनिज है। अरुमुगम मंत्र और जॉन बी. गुडएनफ ने सबसे पहले लिथियम आयन बैटरी के लिए कैथोड पदार्थ के बहुऋणायन वर्ग की पहचान की।[11][12][13]LiFePO
4 को 1996 में पाधी एटअल द्वारा बैटरी में उपयोग के लिए बहुऋणायन वर्ग से संबंधित कैथोड पदार्थ के रूप में पहचान की गई थी ।[14][15] LiFePO
4 से लिथियम का उत्क्रमणीय निष्कर्षण FePO
4 लिथियम सम्मिलन का प्रदर्शन किया गया। तथा इसकी कम लागत, गैर-विषाक्तता, लोहे की प्राकृतिक प्रचुरता, इसकी उत्कृष्ट तापीय स्थिरता, सुरक्षा विशेषताओं, विद्युत रासायनिक प्रदर्शन और विशिष्ट क्षमता 170 mAh/g, या 610 C/g के कारण इसने अत्यधिक बाजारो की स्वीकृति प्राप्त की है। व्यावसायीकरण के लिए मुख्य बाधा इसकी आंतरिक रूप से कम विद्युत चालकता थी। कण आकार को कम करके, LiFePO
4 को कोटिंग करके इस समस्या को दूर किया गया प्रवाहकीय पदार्थ जैसे कार्बन नैनोट्यूब,यह प्रस्ताव मिशेल आर्मंड और उनके सहकर्मियों द्वारा विकसित किया गया था। फिर भी मिंगचियांग के समूह द्वारा एक अन्य प्रस्ताव में एल्युमिनियम,नाइओबियम और ज़िरकोनियम जैसी पदार्थों के साथ अपमिश्रिण एलएफपी सम्मिलित था।[16]पेट्रोलियम कोक से बने नकारात्मक इलेक्ट्रोड एनोड,निर्वहन पर प्रारंभिक लिथियम-आयन बैटरी में उपयोग किए गए थे; उसके बाद प्राकृतिक या कृत्रिम ग्रेफाइट का प्रयोग करते हैं[17]


निर्दिष्टीकरण

2800Ah 52V बैटरी मॉड्यूल बनाने के लिए एकाधिक लिथियम आयरन फॉस्फेट मॉड्यूल श्रृंखला और समांतर सर्किट में वायर्ड होते हैं। कुल बैटरी क्षमता 145.6 kWh है। मॉड्यूल को एक साथ जोड़ने वाले बड़े, ठोस बंद करना कॉपर बसबार पर ध्यान दें। इस 48 वोल्ट डीसी सिस्टम में उत्पन्न उच्च धाराओं को समायोजित करने के लिए इस बसबार को 700 एएमपीएस डीसी के लिए रेट किया गया है।
लिथियम आयरन फॉस्फेट मॉड्यूल, प्रत्येक 700Ah, 3.25V। 4.55 किलोवाट की क्षमता वाला एक ऐकल 3.25 V 1400 Ah बैटरी पैक बनाने के लिए समानांतर में दो मॉड्यूल जोड़े गए हैं।

बैटरी विभव

    • न्यूनतम प्रवाह विभावन्तर = 2.0-2.8 वी[18]
    • वर्किंग विभावन्तर = 3.0 ~ 3.3 V
    • अधिकतम आवेश विभावन्तर = 3.60-3.65 वी[19]
  • अनुमापी ऊर्जा घनत्व = 220 वाट-घंटा/लीटर 790 kJ/L
  • गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा घनत्व > 90 वाट-घंटा/किग्रा (> 320 J/g)। 160 वाट-घंटा/किग्रा तक (580 J/g)।
  • शर्तों के आधार पर 2,700 से 10,000 से अधिक चक्रों का चक्र जीवन।[5]


अन्य बैटरी प्रकारों के साथ तुलना

एलएफपी बैटरी लिथियम-आयन-व्युत्पन्न रसायन का उपयोग करती है और अन्य लिथियम-आयन बैटरी रसायन के साथ कई लाभ और हानि साझा करती है। यद्यपि,महत्वपूर्ण अंतर हैं।

संसाधनो की उपलब्धता

पृथ्वी की पपड़ी में लोहा और फॉस्फेट बहुत कम हैं। एलएफपी में न तो निकल और न ही कोबाल्ट होता है,यह दोनों ही आपूर्ति-बाधित और महंगे हैं। लिथियम की तरह, कोबाल्ट के उपयोग के संबंध में मानवाधिकारऔर पर्यावरण चिंताओं को उठाया गया है। एवं निकल के निष्कर्षण को लेकर पर्यावरण संबंधी चिंताओं को भी उठाया गया है।[20]

लागत

2020 में, सबसे कम रिपोर्ट की गई एलएफपी बैटरी की मूल्य $80/kWh (12.5Wh/$) थीं।[21]अमेरिकी ऊर्जा विभाग द्वारा प्रकाशित 2020 की रिपोर्ट में एलएफपी के सापेक्ष एनएमसी के साथ निर्मित बड़े माप दंड पर ऊर्जा भंडारण प्रणालियों की लागत की तुलना की गई है इसने पाया कि एलएफपी बैटरियों की प्रति किलोवाट लागत एनएमसी से लगभग 6% कम थी, और इसने अनुमान लगाया कि एलएफपी बैटरी लगभग 67% अधिक समय तक चलेगी। बैटरी की विशेषताओं के मध्य अंतर के कारण, भंडारण प्रणाली के कुछ अन्य घटकों की लागत एलएफपी के सापेक्ष कुछ अधिक होगी,लेकिन संतुलन में यह अभी भी एनएमसी की तुलना में प्रति किलोवाट कम खर्चीला है।[22]


उपयुक्त जीर्णता और जीवन-चक्र की विशेषताएं

एलएफपी रसायन शास्त्र अन्य लिथियम-आयन रसायन शास्त्रों के सापेक्ष मे अत्यधिक लंबा जीवन चक्र प्रदान करता है। अधिकांश परिस्थितियों में यह 3,000 से अधिक चक्रों का समर्थन करता है, और इष्टतम परिस्थितियों में यह 10,000 से अधिक चक्रों का समर्थन करता है। स्थितियों के आधार पर एनएमसी बैटरी लगभग 1,000 से 2,300 चक्रों का समर्थन करता है। कोबाल्ट जैसी लीथियम-आयन बैटरी रसायन की तुलना में एलएफपी बैटरी क्षमता हानि की धीमी दर का अनुभव करता हैं। जैसे मैंगनीज स्पिनेल लिथियम-आयन पॉलिमर बैटरी या लिथियम आयन बैटरी[23]


अम्लीय-सीसा बैटरी का व्यवहार्य विकल्प

3.2 V उत्पादन के कारण, 12.8 V के नाममात्र विभावन्तर के लिए चार बैटरी श्रृंखला में रखा जा सकता हैं। यह छह सीसा अम्लीय बैटरी के नाममात्र वोल्टेज के निकट आता है। एलएफपी बैटरियों की अच्छी विशेषताओं के साथ,यह एलएफपी को स्वचालित और सौर अनुप्रयोगों में सीसा -अम्लीय बैटरियों के लिए एक अच्छा संभावित प्रतिस्थापन बनाता है, अर्थात चार्जिंग प्रणाली को विभावन्तर के माध्यम से एलएफपी बैटरियों को हानि न पहुँचाने के लिए अनुकूलित किया जाता है। तापमान-आधारित विभावन्तर क्षतिपूर्ति, के निरंतर प्रयास या अल्पमात्रा मे चार्जिग होना, एलएफपी बैटरियों के समूह को इकट्ठा करने से पहले कम से कम संतुलित होता हैं और यह सुनिश्चित करने के लिए सुरक्षा प्रणाली को लागू करना आवश्यक होता है। क्योंकि किसी भी बैटरी को 2.5 वी के विभावन्तर से कम नहीं किया जा सकता है या अपरिवर्तनीय विखंडन के कारण अधिकांश स्थितियों में गंभीर क्षति हो सकती है। [24].


सुरक्षा

अन्य लिथियम-आयन रसायन के सापेक्ष एक महत्वपूर्ण लाभ तापीय और रासायनिक स्थिरता है, जो बैटरी की सुरक्षा में सुधार करता है।[24] LiFePO
4 के सापेक्ष यह आंतरिक रूप से सुरक्षित कैथोड पदार्थ LiCoO
2 है और मैंगनीज डाइऑक्साइड स्पिनेल कोबाल्ट की विलोपन के माध्यम से, विद्युतप्रतिरोध के नकारात्मक तापमान गुणांक के साथ जो अनियंत्रित ताप को प्रोत्साहित कर सकता है। फॉस्फेट में फास्फोरस-ऑक्सीजन अनुबंध (PO
4)3−
आयन कोबाल्ट-ऑक्सीजन अनुबंध से अधिक प्रबल होता है, जिससे जब दुरुपयोग,हो तो ऑक्सीजन परमाणु अधिक धीरे-धीरे प्रवाहित होंता है, रेडॉक्स ऊर्जाओं का यह स्थिरीकरण तेजी से आयन प्रवासन को भी बढ़ावा देता है।[25]चूंकि लिथियम कैथोड से बाहर निकलता है LiCoO
2 बैटरी CoO
2 गैर-रैखिक विस्तार से प्रसारित होता है जो बैटरी की संरचनात्मक अखंडता को प्रभावित करता है। तथा पूरी तरह से लिथित और अलिथित क्षत्रों मे LiFePO
4 संरचनात्मक रूप से समान हैं जिसका अर्थ है LiFePO
4 बैटरीयो को संरचनात्मक रूप से स्थिर हैं।

LiCoO
2 बैटरी ों को पूरी तरह चार्ज एलएफपी बैटरी के कैथोड में कोई लिथियम नहीं रहता है। LiCoO
2 में 2 बैटरी, लगभग 50% बनी हुई है। LiFePO
4 ऑक्सीजन की हानि के समय अत्यधिक लचीला होता है, जिसके परिणामस्वरूप सामान्यतः अन्य लिथियम बैटरीयो में एक ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रिया होती है।[26] परिणामस्वरूप, LiFePO
4 गलत तरह से संचालन की स्थिति में बैटरीयो को प्रज्वलित करना कठिन होता है। LiFePO
4 बैटरी उच्च तापमान पर तापीय अपघटन नहीं करती है।[24]


कम ऊर्जा घनत्व

नई एलएफपी बैटरी का ऊर्जा घनत्व नई बैटरी के सापेक्ष लगभग 14% कम होता है LiCoO
2 बैटरी [27] चूंकि प्रवाह दर बैटरी क्षमता का एक प्रतिशत है, यदि कम- तापमान बैटरी का उपयोग किया जाए तो बड़ी बैटरी अधिक एम्पीयर घंटे का उपयोग करके उच्च दर प्राप्त की जा सकती है। अभी तक, एक उच्च -तापमान एलएफपी बैटरी या सीसा अम्लीय की तुलना में उच्च निर्वहन दर होगी जिसमें LiCoO
2 समान क्षमता की बैटरी का उपयोग किया जा सकता हैं।

गृह ऊर्जा भंडारण

एनपेज़ ने लागत और अग्नि सुरक्षा के कारणों के लिए एलएफपी घरेलू ऊर्जा भंडारण के लिए कदम उठाया है, यद्यपि प्रतिस्पर्धी रसायन के मध्य बाजार के क्षेत्र विभाजित है।[28] यह अन्य लिथियम रसायन के सापेक्ष में कम ऊर्जा घनत्व द्रव्यमान और आयतन को जोड़ता है, दोनों एक स्थिर अनुप्रयोगो में अधिक संतोषजनक हो सकते हैं। 2021 में, सोनेनबैटरी और एंफेज उपभोक्ता सहित घरेलू बाजार में कई आपूर्तिकर्ता थे।

टेस्ला मोटर्स ने अपने घरेलू ऊर्जा भंडारण उत्पादों में एनएमसी बैटरी का उपयोग करना जारी रखा है, लेकिन 2021 में अपने यूटिलिटी-स्केल बैटरी उत्पाद के लिए एलएफपी पर स्विच किया। एनर्जीसेज के अनुसार, U.S. में सबसे अधिक उद्धृत घरेलू ऊर्जा भंडारण बैटरी अनुबंध है, जिसने 2021 में टेस्ला मोटर्स और एलजी को पीछे छोड़ दिया।

वाहन

त्वरण, कम वजन और लंबे जीवन के लिए आवश्यक उच्च प्रवाह दर इस बैटरी प्रकार को फोर्कलिफ्ट, साइकिल और विद्युत कारों के लिए आदर्श बनाती है। 12V LiFePO4 बैटरी कारवां, मोटर-होम या नाव के लिए दूसरी होम बैटरी के रूप में भी लोकप्रियता प्राप्त कर रही हैं। [29]टेसला मोटर्स अक्टूबर 2021 से बने सभी आदर्श- क्षेत्र टेस्ला प्रारूप 3 और टेस्ला प्रारूप Y में एलएफपी बैटरी का उपयोग करती है।[30] सितंबर 2022 तक, एलएफपी बैटरियों ने संपूर्ण ईवी बैटरी बाज़ार में अपनी बाज़ार भागीदारी बढ़ाकर 31% कर ली थी। उनमें से 68% दो कंपनियों, टेस्ला और बीवाईडी द्वारा तैनात किए गए थे।[31] लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी ने आधिकारिक तौर पर 52% स्थापित क्षमता के साथ 2021 में टर्नरी बैटरी को पार कर लिया। विश्लेषकों का अनुमान है कि 2024 में इसकी बाजार हिस्सेदारी 60% से अधिक हो जाएगी।[32] फरवरी 2023 में, फोर्ड ने घोषणा की, कि वह मिशिगन में एक कारखाना बनाने के लिए 3.5 बिलियन का निवेश करेगी जो उसके कुछ विद्युत वाहनों के लिए कम लागत वाली बैटरी का उत्पादन करेगी। परियोजना पूरी तरह से फोर्ड सहायक कंपनी के स्वामित्व में होगी, लेकिन चीनी बैटरी कंपनी समकालीन ऐंपियर तकनीकी, लिमिटेड सीएटीएल से लाइसेंस प्राप्त तकनीक का उपयोग कर रही है ।[33]


सौर-संचालित प्रकाश व्यवस्था

एलएफपी का उच्च (3.2 वी) काम करने वाला वोल्टेज वोल्टेज को बढ़ाने के लिए परिपथिकी के अतिरिक्त एकल बैटरी को एलईडी ड्राइव करने देता है। साधारण ओवरचार्जिंग के लिए इसकी बढ़ी हुई सहनशीलता का अर्थ है कि LiFePO 4 को रिचार्ज चक्र को रोकने के लिए परिपथिकी केअतिरिक्त प्रकाशवोल्टीय बैटरी से जोड़ा जा सकता है। एक एकल एलएफपी बैटरी से एक एलईडी ड्राइव करने की क्षमता बैटरी धारकों को भी हटाती है, और इस प्रकार कई हटाने योग्य रिचार्जेबल बैटरी का उपयोग करने वाले उत्पादों से जुड़े जंग, संक्षेपण और गंदगी के मुद्दे 2013 तक, उपयुक्त सौर-चार्ज निष्क्रिय अवरक्त सुरक्षा प्रकाश उभरे।[34] चूंकि A-आकार के एलएफपी बैटरी की क्षमता मात्र 600 mAh होती है जबकि प्रकाश की चमकदार एलईडी 60 mA खींच सकती है इकाइयां अधिकतम 10 घंटे तक चमकती हैं। यद्यपि,अगर प्रवर्तक तथाकथित ही होती है, तो ऐसी इकाइयां कम धूप में भी चार्ज करने के लिए संतोषजनक हो सकती हैं, क्योंकि प्रकाश विद्युतकीय 1mA से कम के अंधेरे के बाद के निष्क्रिय धारा को सुनिश्चित करते हैं।


अन्य उपयोग

कुछ विद्युत सिगरेट इस प्रकार की बैटरियों का उपयोग करती हैं। अन्य अनुप्रयोगों में समुद्री विद्युत प्रणाली और प्रणोदन, फ्लैशलाइट, रेडियो-नियंत्रित प्रारूप, वहनीय मोटर चालित उपकरण, शौकिया रेडियो उपकरण, औद्योगिक सेंसर प्रणाली और आपातकालीन प्रकाश व्यवस्था सम्मिलित हैं।

यह भी देखें


संदर्भ

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