Miks töötab LFP (liitiumraudfosfaat, LiFePO4) aku laadimise ajal paremini kui muu kolmekordne keemiline aku?

Võti pikema eluea pooleLFP aku on selle tööpinge, mis on vahemikus 3,2–3,65 volti, madalam kui pinge, mida tavaliselt kasutab NCM aku.Liitiumraudfosfaatpatarei kasutab positiivse materjalina fosfaati ja negatiivse elektroodina süsinikgrafiitelektroodi;Neil on ka pikk kasutusiga, hea termiline stabiilsus ja hea elektromehaaniline jõudlus.

LFP akutöötab nimipingel 3,2 V, nii et nelja aku ühendamisel on võimalik saada 12,8 V aku;25,6 V aku saab 8 aku ühendamisel.Seetõttu on LFP keemia parim valik sügava tsükliga pliiakude asendamiseks erinevates rakendustes.Seni piirab nende kasutamist suurtes sõidukites nende madal energiatihedus, sest need on palju odavamad ja ohutumad.Selline olukord tõi kaasa selle tehnoloogia kasutuselevõtu Hiina turul, mistõttu on 95% liitiumraudfosfaatpatareidest valmistatud Hiinas.

Grafiitanoodi ja LFP katoodiga aku töötab nimipingel 3,2 volti ja maksimaalsel pingel 3,65 volti.Nende pingetega (ka väga madalate) on võimalik saavutada 12000 elutsüklit.Grafiitanoodi ja NCM (nikkel, koobalt ja mangaanoksiid) või NCA (nikkel, nikkel ja alumiiniumoksiid) katoodiga akud võivad aga töötada kõrgema pingega, mille nimipinge on 3,7 volti ja maksimaalne pinge 4,2 volti.Nendel tingimustel ei saavutata eeldatavasti rohkem kui 4000 laadimis- ja tühjendustsüklit.

Kui tööpinge on madal, on vedel elektrolüüt kahe akuelektroodi vahel (mille kaudu liiguvad liitiumioonid) keemiliselt stabiilsem.See osa selgitab, miks 2,3 V juures töötaval LTO akul ja 3,2 V pingel töötaval LFP akul on parem eluiga kui 3,7 V juures töötaval NCM või NCA akul.Kui akul on kõrgem laetus ja seega ka kõrgem pinge, hakkab vedel elektrolüüt aku elektroodi aeglaselt söövitama.Seetõttu pole praegu spinelli kasutavat akut.Spinell on mineraal, mille moodustavad mangaan ja alumiinium.Selle katoodpinge on 5 V, kuid korrosiooni vältimiseks on vaja uut elektrolüüti ja täiustatud elektroodi katet.

Seetõttu on vaja hoida akut võimalikult madalal SoC-l (laadimisseisund või laetuse %), sest see töötab madalamal pingel ja selle eluiga pikeneb.