Günümüz enerji üretimini ve depolamasında kullanılan teknolojinin araçlarda elektrikli otomobillerin üretilmesi ile birlikte batarya üretimi stratejik hale gelmiştir. Türkiye'de bir ilki gerçekleştiren Kontrolmatik iştiraki olan Pomega Enerjinin bu ay içinde Ankara Polatlı'da bulunan fabrikada üretimini yapacağı Lityum Demir fosfat (LiFePO4) batarya pil hücresinin ne olduğu ne işe yaradığı teknoloji olarak bataryanın dünyadaki durumu gibi araştırmalar başladı. Peki, Kontrolmatik Pomega Enerji'nin üreteceği Lityum Demir fosfat (LiFePO4) piller nedir avantajları nelerdir? Kontrolmatik hisse bu üretim ile borsadaki performansı ne olur? Pomega Enerji halka arzı ne zaman gerçekleşecek gibi soruların yanıtı haberimizde...
Lityum Demir fosfat (LiFePO4) piller nedir?
Lityum Demir fosfat (LiFePO4) piller, bir tür lityum iyon (Li-Ion) şarj edilebilir pildir. Daha geleneksel kobalt bazlı Li-Ion pillere göre avantajları; daha fazla güç çıkışı, daha hızlı şarj, daha az ağırlık ve daha uzun kullanım ömrüdür. Piller ayrıca daha iyi güvenlik özelliklerine sahiptir ve aşırı koşullar altında patlamazlar. LiFePO4 piller ayrıca, kullanım süreleri dolduktan sonra kobolt'un uygunsuz şekilde imha edilmesi yoluyla çevreye karışması endişesini de ortadan kaldırır.
Lityum demir fosfat pil ( LiFePO4pil ) veya LFP pil ( lityum ferrofosfat ), lityum demir fosfat ( LiFePO) kullanan bir tür lityum iyon pildir. Katot malzemesi olarak ve anot olarak metalik destekli bir grafit karbon elektrot . Düşük maliyetleri, yüksek güvenlikleri, düşük toksisiteleri, uzun çevrim ömürleri ve diğer faktörlerden dolayı LFP pilleri araç kullanımında, şebeke ölçeğinde sabit uygulamalarda ve yedek güçte çok sayıda alanda kullanılmaktadır. LFP pilleri kobalt içermez. Eylül 2022 itibarıyla elektrikli araçlar için LFP tipi pil pazar payı %31'e ulaştı ve bunun %68'i yalnızca Tesla ve Çinli EV üreticisi BYD üretiminden geldi. Çinli üreticiler şu anda LFP pil tipi üretimde neredeyse tekele sahip. Patentlerin 2022 yılında sona ermesi ve daha ucuz EV pillerine olan talebin artmasıyla birlikte, LFP tipi üretimin daha da artması ve 2028 yılında lityum nikel manganez kobalt oksit (NMC) tipi pilleri geçmesi bekleniyor.
Bir LFP pilinin enerji yoğunluğu , nikel manganez kobalt (NMC) ve nikel kobalt alüminyum (NCA) gibi diğer yaygın lityum iyon pil türlerinden daha düşüktür ve ayrıca daha düşük bir çalışma voltajına sahiptir ; CATL'nin LFP pilleri şu anda kg başına 125 watt saat (Wh) düzeyindedir ; bu, geliştirilmiş paketleme teknolojisiyle muhtemelen 160 Wh/kg'a kadar çıkarken, BYD'nin LFP pilleri, 300 Wh/kg'ın üzerindeyken, 150 Wh/kg düzeyindedir. en yüksek NMC pilleri. Tesla'nın Model 3'ünde 2020 yılında kullanılan Panasonic'in “2170” NCA pillerinin enerji yoğunluğunun 260 Wh/kg civarında olması dikkat çekiyor; bu da onun "saf kimyasallar" değerinin %70'i.
Ana madde: lityum demir fosfat LiFePO 4olivin ailesinden ( trifilit ) doğal bir mineraldir . Arumugam Manthiram ve John B. Goodenough, lityum iyon piller için polianyon katot malzemeleri sınıfını ilk kez tanımladılar. LiFePO4 daha sonra 1996 yılında Padhi ve arkadaşları tarafından pillerde kullanılmak üzere polianyon sınıfına ait bir katot malzemesi olarak tanımlandı. LiFePO'dan lityumun geri dönüşümlü ekstraksiyonu 4 ve FePO'ya lityum eklenmesi
4 gösterildi. Düşük maliyeti, toksik olmaması, demirin doğal bolluğu , mükemmel termal kararlılığı, güvenlik özellikleri, elektrokimyasal performansı ve spesifik kapasitesi (170 mA·h / g veya 610 C / g ) nedeniyle piyasada önemli ölçüde kabul görmüştür.
Ticarileşmenin önündeki en büyük engel, doğası gereği düşük elektrik iletkenliğiydi . Bu problem parçacık boyutunun küçültülmesi ve LiFePO'nun kaplanmasıyla aşılmıştır.
4 karbon nanotüpler veya her ikisi gibi iletken malzemelere sahip parçacıklar. Bu yaklaşım Michel Armand ve Hydro-Québec'teki iş arkadaşları tarafından geliştirildi. Yet Ming Chiang'ın grubunun başka bir yaklaşımı, LFP'nin alüminyum , niyobyum ve zirkonyum gibi malzemelerin katyonları ile dopinglenmesinden oluşuyordu .
Petrol koktan yapılmış negatif elektrotlar (anot, deşarj sırasında) ilk lityum iyon pillerde kullanıldı; daha sonraki türlerde doğal veya sentetik grafit kullanıldı.
Lityum Demir fosfat (LiFePO4) piller özellikleri
Hücre voltajı
- Minimum deşarj gerilimi = 2,0-2,8 V
- Çalışma voltajı = 3,0 ~ 3,3 V
- Maksimum şarj voltajı = 3,60-3,65 V
- Hacimsel enerji yoğunluğu = 220 Wh / L (790 kJ/L)
- Gravimetrik enerji yoğunluğu > 90 Wh/kg [28] (> 320 J/g). 160 Wh/kg'a kadar [1] (580 J/g).
- Koşullara bağlı olarak çevrim ömrü 2.700'den 10.000'den fazla çevrime kadar çıkabilir.
Lityum Demir fosfat (LiFePO4) pillerin diğer türleriyle karşılaştırılması
LFP pili, lityum iyondan türetilmiş bir kimya kullanır ve diğer lityum iyon pil kimyalarıyla birçok avantaj ve dezavantajı paylaşır. Ancak önemli farklılıklar var.
Hammadde
Demir ve fosfatlar yer kabuğunda çok yaygındır . LFP , her ikisi de tedarik açısından kısıtlı ve pahalı olan nikel veya kobalt içermez . Lityumda olduğu gibi, kobalt kullanımına ilişkin insan hakları ve çevresel endişeler dile getirilmiştir. Nikel çıkarılmasıyla ilgili çevresel kaygılar da dile getirildi.
Maliyet
2020'de bildirilen en düşük LFP hücre fiyatları 80 $/kWh (12,5Wh/$) idi.
Amerikan Enerji Bakanlığı tarafından yayınlanan 2020 raporunda, LFP ve NMC ile inşa edilen büyük ölçekli enerji depolama sistemlerinin maliyetleri karşılaştırıldı. LFP pillerinin kWh başına maliyetinin NMC'den yaklaşık %6 daha az olduğunu buldu ve LFP hücrelerinin yaklaşık %67 daha uzun (daha fazla döngü) dayanacağını öngördü. Hücrenin özellikleri arasındaki farklılıklar nedeniyle, depolama sisteminin diğer bazı bileşenlerinin maliyeti LFP için biraz daha yüksek olacaktır, ancak dengede kaldığında yine de NMC'ye göre kWh başına daha az maliyetli olmaya devam etmektedir.
Kullanım ömrü ve şarj edilme sayısı
LFP kimyası, diğer lityum iyon kimyalarına göre çok daha uzun bir çevrim ömrü sunar. Çoğu durumda 3.000'den fazla döngüyü destekler ve optimum koşullar altında 10.000'den fazla döngüyü destekler. NMC pilleri koşullara bağlı olarak yaklaşık 1.000 ila 2.300 döngüyü destekler.
LFP hücreleri, kobalt ( LiCoO) gibi lityum iyon pil kimyalarına göre daha yavaş bir kapasite kaybı (diğer bir deyişle daha uzun takvim ömrü ) yaşar.
Asit akülere uygulanabilir
Nominal 3,2 V çıkış nedeniyle, 12,8 V nominal voltaj için dört hücre seri olarak yerleştirilebilir. Bu, altı hücreli kurşun-asit akülerin nominal voltajına yakındır . LFP akülerinin iyi güvenlik özelliklerinin yanı sıra bu durum, şarj sistemlerinin aşırı şarj voltajları (3,6'nın ötesinde) yoluyla LFP hücrelerine zarar vermeyecek şekilde uyarlanması koşuluyla, LFP'yi otomotiv ve güneş enerjisi uygulamaları gibi uygulamalarda kurşun-asit akülerin yerine iyi bir potansiyel alternatif haline getirir. şarj altındayken hücre başına volt DC), sıcaklığa dayalı voltaj telafisi, dengeleme girişimleri veya sürekli damlama şarjı. LFP hücreleri, paket monte edilmeden önce en azından başlangıçta dengelenmelidir ve ayrıca hiçbir hücrenin 2,5 V'luk bir voltajın altında deşarj edilmemesini veya çoğu durumda geri dönüşü olmayan deinterkalasyon nedeniyle ciddi hasar oluşmasını sağlamak için bir koruma sisteminin uygulanması gerekir. LiFePO4'ün FePO4'e dönüşümü.
Güvenlik
Diğer lityum iyon kimyalarına göre önemli bir avantaj, pil güvenliğini artıran termal ve kimyasal stabilitedir. LiFePO
4LiCoO'dan doğası gereği daha güvenli bir katot malzemesidir. 2ve manganez dioksit , termal kaçmayı teşvik edebilen negatif sıcaklık direnç katsayısı ile kobaltın çıkarılmasıyla spinlenir. (PO) ' daki P – O bağı 4)3−
iyon (CoO) içindeki Co – O bağından daha güçlüdür.
Böylece kötüye kullanıldığında ( kısa devre , aşırı ısınma vb.) oksijen atomları daha yavaş salınır. Redoks enerjilerinin bu stabilizasyonu aynı zamanda daha hızlı iyon göçünü de destekler.
Enerji
Yeni bir LFP pilinin enerji yoğunluğu (enerji/hacim), yeni bir LiCoO pilinkinden yaklaşık %14 daha düşüktür. Deşarj oranı akü kapasitesinin bir yüzdesi olduğundan, düşük akımlı pillerin kullanılması gerekiyorsa daha büyük bir pil (daha fazla amper saat ) kullanılarak daha yüksek bir hıza ulaşılabilir. Daha da iyisi, yüksek akımlı bir LFP hücresi (kurşun asit veya LiCoO'dan daha yüksek bir deşarj oranına sahip olacaktır)
Pomega ne zaman halka arz olacak?
KONTROLMATİK/ASLANHAN: POMEGA TÜRKİYE'NİN HALKA ARZI TEORİK OLARAK 2025'TE KONUŞULABİLİR
