Литиево-йонните батерии се намират в почти всяко устройство, което притежавате. От смартфони до електрически автомобили, тези батерии са променили света. И все пак, литиево-йонните батерии имат значителен списък от недостатъци, което прави литиево-железния фосфат (LiFePO4) по-добър избор.

По какво се различават LiFePO4 батериите?

Строго погледнато, LiFePO4 батериите също са литиево-йонни батерии. Има няколко различни вариации в химичния състав на литиевите батерии, като LiFePO4 батериите използват литиево-железен фосфат като катоден материал (отрицателната страна) и графитен въглероден електрод като анод (положителната страна).

LiFePO4 батериите имат най-ниската енергийна плътност от съвременните литиево-йонни батерии, така че не са желателни за устройства с ограничено пространство, като смартфони. Този компромис с енергийната плътност обаче идва с няколко интересни предимства.

Предимствата на LiFePO4 батериите

Един от основните недостатъци на обикновените литиево-йонни батерии е, че те започват да се износват след няколкостотин цикъла на зареждане. Ето защо телефонът ви губи максималния си капацитет след две или три години.

LiFePO4 батериите обикновено предлагат поне 3000 цикъла на пълно зареждане, преди да започнат да губят капацитет. По-качествените батерии, работещи при идеални условия, могат да надхвърлят 10 000 цикъла. Тези батерии са и по-евтини от литиево-йонните полимерни батерии, като тези, които се намират в телефони и лаптопи.

В сравнение с често срещания тип литиеви батерии, никел-манганово-кобалтови (NMC) литиеви, LiFePO4 батериите имат малко по-ниска цена. В комбинация с добавения живот на LiFePO4, те са значително по-евтини от алтернативите.

Освен това, LiFePO4 батериите не съдържат никел или кобалт. И двата материала са редки и скъпи и има екологични и етични проблеми, свързани с добива им. Това прави LiFePO4 батериите по-екологичен тип батерия с по-малко конфликти, свързани с материалите, от които са изработени.

Последното голямо предимство на тези батерии е тяхната сравнителна безопасност в сравнение с други химикали на литиеви батерии. Несъмнено сте чели за пожари в литиеви батерии в устройства като смартфони и балансьорски дъски.

LiFePO4 батериите са по своята същност по-стабилни от другите видове литиеви батерии. Те са по-трудни за запалване, по-добре се справят с по-високи температури и не се разлагат, както е при другите литиеви батерии.

Защо виждаме тези батерии сега?

Идеята за LiFePO4 батерии е публикувана за първи път през 1996 г., но едва през 2003 г. тези батерии стават наистина жизнеспособни, благодарение на използването на въглеродни нанотръби. Оттогава е необходимо известно време, за да се увеличи масовото производство, да станат конкурентни разходите и да се изяснят най-добрите случаи на употреба на тези батерии.

Едва в края на 2010-те и началото на 2020-те години на миналия век търговски продукти, които на видно място използват LiFePO4 технология, станаха достъпни по рафтовете и в сайтове като Amazon.

Кога да обмислите LiFePO4

Поради по-ниската си енергийна плътност, LiFePO4 батериите не са добър избор за тънки и леки преносими технологии. Така че няма да ги видите на смартфони, таблети или лаптопи. Поне не засега.

Когато обаче говорим за устройства, които не е нужно да носите със себе си, тази по-ниска плътност изведнъж има много по-малко значение. Ако търсите да закупите UPS (непрекъсваемо захранване), за да поддържате рутера или работната си станция включени по време на прекъсване на захранването, LiFePO4 е чудесен избор.

Всъщност, LiFePO4 започва да се превръща в предпочитан избор за приложения, където оловно-киселинните батерии, като тези, които използваме в автомобилите, традиционно са били по-добрият избор. Това включва домашно слънчево съхранение на енергия или резервно захранване, свързано към мрежата. Оловно-киселинните батерии са по-тежки, с по-ниска енергийна плътност, имат много по-кратък живот, токсични са и не могат да понесат многократни дълбоки разреждания без да се разградят.

Когато купувате устройства, захранвани със слънчева енергия, като например слънчево осветление, и имате възможност да използвате LiFePO4 батерии, това почти винаги е правилният избор. Устройството може потенциално да работи години наред, без да се нуждае от поддръжка.