Lithium-železo-fosfátový (LFP) pouzdrový článek s optimalizovanou hustotou energie využívající technologii prelithiace, anodu na bázi SiOx a elektrolyt s vysokou tepelnou stabilitou

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F70883521%3A28610%2F25%3A63590258" target="_blank" >RIV/70883521:28610/25:63590258 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Lithium-železo-fosfátový (LFP) pouzdrový článek s optimalizovanou hustotou energie využívající technologii prelithiace, anodu na bázi SiOx a elektrolyt s vysokou tepelnou stabilitou

Popis výsledku v původním jazyce

Prototypem je pouzdrový článek využívající LFP katodu pokrytou předlithiačním činidlem, kompozitní anodu na bázi SiOx/grafit a optimalizovaný elektrolyt s vysokou tepelnou stabilitou.Během tvorby rozhraní pevného elektrolytu se nevratně ztrácí lithium, což výrazně zhoršuje energetickou hustotu a cyklickou použitelnost článku. Náhradu ztráty Li lze zajistit externím zdrojem Li, kterým může být předlithiační činidlo nanesené na povrch katody.Kapacita pouzdrového článku LFP s vylepšenou energetickou hustotou je 42 mAh, ve srovnání s 38 mAh v referenčním článku, který není upraven předlithiačním činidlem.Vysoká kapacita prototypu s kompozitní anodou na bázi SiOx/grafit snižuje hmotnostní zatížení. Výsledkem je dosažení energetické hustoty 165Wh/kg pro článek bez obalu. Ve srovnání s referenčním vzorkem o hustotě 147 Wh/kg se jedná o nárust 12,2 %.Tento prototyp je uložen na Univerzitním institutu UTB.

Název v anglickém jazyce

Energy-density-enhanced lithium iron phosphate (LFP) pouch cell with optimized energy density using prelithiation technology, SiOx-based anode and electrolyte with high thermal stability

Popis výsledku anglicky

The prototype is a single-unit pouch cell using an LFP cathode coated with a prelithiation agent, a SiOx/Graphite composite anode, and an optimized electrolyte with high thermal stability.During the formation of the electrolyte interface, the Li loss occurs, which significantly worsens the energy density and cyclic usability of the cell. Compensation of Li losses can be ensured by an external Li source, which can be a prelithiation agent deposited on the cathode surface.The energy density-enhanced LFP pouch capacity is 42 mAh (at 0.1C) compared to 38 mAh of the reference cell, which is not treated with a prelithiation agent. The mass loading was reduced because of the high capacity of SiOx/Graphite composite anode. As a result, this prototype has an energy density of 165Wh/kg (based on the single unit without package). This is an increase of 12.2% compared to the reference sample with a density of 147 Wh/kg.The prototype is stored at the TBU University Institute.

Druh

G_prot - Prototyp

CEP obor

—

OECD FORD obor

20501 - Materials engineering

Projekt

<a href="/cs/project/TK05020019" target="_blank" >TK05020019: Vývoj LiFePO4 dobíjecích baterií pro stacionární aplikace</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

3/2025

Číselná identifikace

3/2025

Technické parametry

Rozměry: 6.5 cm x 8cm Provozní teplota: -5°C až 50°C; -10°C (nabíjení), 60° C (vybíjení) Rozsah napětí: 2,5 – 3,65 V Průměrné vybíjecí napětí: 3.2 V (0, 25 C) Kapacita: 35 mAh (1 C) Rozsah rychlosti nabíjení a vybíjení / (C-rate): 0.1–2 C (při běžné teplotě) Životnost: 95.85% počáteční kapacity po 100 cyklech při 1 C Laboratorní přípravu pouzdrového článku LFP s optimalizovanou hustotou energie využívající technologii prelithiace a anodu na bázi SiOx lze převést do výrobního měřítka a použít jako zdroj energie pro stacionární skladování energie s nízkými nároky na příkon.

Ekonomické parametry

Technologií prelithiace se zvýšila využitelnost katody LFP. Dále, pro snížení hmotnosti byla použita anoda SiOx/grafit s vysokou specifickou kapacitou. Obě úpravy zvyšují hustotu energie baterie.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

70883521

Název vlastníka

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—