लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी: LiFePo4

लिथियम आयरन बैटरी एक लिथियम आयन बैटरी है जो उपयोग करती है आयरन फॉस्फेट (LiFePO4) कैथोड सामग्री के रूप में।लेकिन सबसे पहले, हमें यह समझना होगा कि LiFePo4 बैटरी के फायदों के बारे में बेहतर विचार प्राप्त करने के लिए लिथियम बैटरी क्या है।

लिथियम-आयन बैटरी (या केवल लिथियम बैटरी) बैटरी हैं जो लिथियम आधारित सामग्री को कैथोड के रूप में और कई अन्य सामग्रियों (आमतौर पर ग्रेफाइट) को एनोड के रूप में उपयोग करती हैं।ये बैटरी आमतौर पर पोर्टेबल उपकरणों में पाई जाती हैं, जैसे कि सेलफोन, डिजिटल कैमरा और अन्य इसके हल्के वजन, छोटे फॉर्म फैक्टर और लंबी बैटरी लाइफ के कारण।

लिथियम बैटरी में लिथियम का उपयोग करने का लाभ होता है, जो कि सबसे आसानी से ऑक्सीकृत होने वाला तत्व है।इसका मतलब है कि यह आसानी से एक इलेक्ट्रॉन छोड़ सकता है, जिसका उपयोग सर्किट द्वारा खुद को शक्ति देने के लिए किया जाता है।एक बैटरी से जितने आसान इलेक्ट्रॉन लिए जाते हैं, वह उतनी ही कुशल हो जाती है, इसलिए इसकी लंबी उम्र का लेखा-जोखा रखा जाता है।इसके अलावा, लिथियम सबसे हल्का ज्ञात धातु है, इसलिए यह सुवाह्यता की अनुमति देता है और सामग्री को आसानी से आकार दिया जा सकता है।

लिथियम को कैथोड के रूप में इस्तेमाल नहीं किया जा सकता है, क्योंकि यह इतना प्रतिक्रियाशील है कि यह पर्यावरण में गैर-धातुओं के साथ तुरंत नमक बना देगा।यह इस तथ्य से सबसे उपयुक्त रूप से प्रदर्शित होता है कि लिथियम मूल रूप में या प्रकृति में मौलिक रूप में नहीं पाया जा सकता है।अधिक सामान्यतः, यह लिथियम क्लोराइड और अन्य हलाइड लवण के रूप में पाया जाता है।इसके अलावा, देशी लिथियम अनायास प्रज्वलित हो जाता है और यहां तक ​​कि पानी के साथ हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करता है, तेल के नीचे इसके भंडारण की आवश्यकता होती है।

इसका मतलब है कि लिथियम को कैथोड के रूप में रखने के लिए लिथियम यौगिकों का उपयोग किया जाना चाहिए।इन यौगिकों को अपघटन पर आयनों का उत्पादन करना चाहिए और इसे रिचार्जेबल बैटरी के रूप में उपयोग करने के लिए आसानी से प्रतिवर्ती प्रतिक्रिया होनी चाहिए।

उपयोग किए जाने वाले लिथियम यौगिक का एक अच्छा उदाहरण लिथियम आयरन फॉस्फेट (LI) है।लिथियम बैटरी बनाने के सस्ते तरीके के रूप में 1996 में टेक्सास विश्वविद्यालय में एलआई बैटरी विकसित की गई थी।लिथियम के "पार्टनर" के बाद से यह सस्ता है, बैटरी के लिए लिथियम यौगिक बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली अन्य धातुओं की तुलना में लोहा अपेक्षाकृत अधिक प्रचुर मात्रा में है।यह लिथियम बैटरी के बीच धीमी निर्वहन दर होने का लाभ है, जिसका अर्थ है शेल्फ-लाइफ में वृद्धि।

जैसा कि देखा जा सकता है, प्रतिक्रिया लिथियम आयन और आयरन (III) फॉस्फेट (FePO4) पैदा करती है।आयरन (III) फॉस्फेट या फेरिक फॉस्फेट आयरन (II) फॉस्फेट (Fe3(PO4)2) के दूसरे रूप के विपरीत गैर-विषाक्त है।वास्तव में, फेरिक फॉस्फेट का उपयोग मनुष्यों के लिए लोहे के पूरक के रूप में किया जाता है, यह प्रदर्शित करता है कि यह मानव उपभोग के लिए सुरक्षित है।यही मुख्य कारण है कि अन्य लिथियम-आधारित बैटरियों की तुलना में लिथियम आयरन फॉस्फेट को प्राथमिकता दी जाती है।अन्य लिथियम-आयन बैटरी, जैसे अधिक सामान्य लिथियम-कोबाल्ट बैटरी, अधिक जहरीले कोबाल्ट ऑक्साइड यौगिकों का उत्पादन करती हैं।

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