Específicamente si el cátodo y el ánodo son materiales conocidos, ¿cómo se calcula la capacidad teórica y la densidad de energía de la celda completa? Por ejemplo, si tiene un cátodo de fosfato de hierro y litio y un ánodo de grafito.
Específicamente si el cátodo y el ánodo son materiales conocidos, ¿cómo se calcula la capacidad teórica y la densidad de energía de la celda completa? Por ejemplo, si tiene un cátodo de fosfato de hierro y litio y un ánodo de grafito.
Agarre un montón de celdas de ese tipo, péguelas y encuentre un número típico de AH por gramo. Para A123 obtengo 0.035 AH / gramo para sus celdas de bolsa de 20AH, 0.033 para su celda cilíndrica. OMI, A123 es la parte superior de la línea, por lo que LiFePo genérico podría ser un poco menor. Así que di 30mAh / g típico.
Compare eso con un 'máximo teórico' calculado de estas fuentes:
capacidad de carga mAh de LiFePo en Wikipedia de 170mAh / g
Comprobar el número de Wiki:
Peso de 1 mol de LiFePO4 : 158g
Coulombs en 1 Mole (un cargo por Li): 9.65E4
Coulombs en 1 mAh: 3.6
mAh por mol de carga: 9.65E4 / 3.6 = 2.68E4
mAh por gramo de LiFePO4: 2.68E4 / 158 = 170 mAh / g. ¡Decir ah! Spot on.
capacidad de carga mAh de hoja de grafito 372 mAh / g
Convierta los dos números a gramos por Ah:
LiFePO4: 5.9 g / Ah
Grafito: 2.7 g / Ah
añadir, invertir, para obtener 116 mAh / g de grafito y LiFePO
Eso es demasiado alto, por supuesto. ¿Cómo vas a sacar la corriente? Con láminas de cobre y aluminio. Pesan tal vez tanto como el ánodo y el cátodo, así que divídalos entre dos para obtener 58mAh / g. Eso está más cerca del mundo real.
Un poco más de lectura: ya sé, no se puede sacar todo el Li de LiFePO. El Sr. Borong Wu y todos dicen que solo puede obtener alrededor de 0.6. Así que eso significa 102mAh / g para LiFePO, no 170. Con esa corrección, obtengo 80 mAh / g solo para los materiales. Agregue el peso del ánodo y el cátodo como antes, obtengo 40 mAh / g. ¡Muy cerca!