F'ambjent ta 'temperatura baxxa, il-prestazzjoni tal-batterija tal-jone tal-litju mhix ideali.Meta l-batteriji tal-jone tal-litju użati b'mod komuni jaħdmu f'-10 ° C, il-kapaċità massima tagħhom ta 'ċarġ u skarigu u l-vultaġġ terminali se jitnaqqsu b'mod sinifikanti meta mqabbla mat-temperatura normali [6], meta t-temperatura tal-iskarika tinżel għal -20 ° C, il-kapaċità disponibbli se anke titnaqqas għal 1/3 f'temperatura tal-kamra 25 ° C, meta t-temperatura tal-iskarigu tkun aktar baxxa, xi batteriji tal-litju lanqas jistgħu jiċċarġjaw u jarmu attivitajiet, jidħlu fi stat "batterija mejta".
1, Il-karatteristiċi tal-batteriji tal-jone tal-litju f'temperaturi baxxi
(1) Makroskopiku
Il-bidliet karatteristiċi tal-batterija tal-jone tal-litju f'temperatura baxxa huma kif ġej: bit-tnaqqis kontinwu tat-temperatura, ir-reżistenza ohmika u r-reżistenza tal-polarizzazzjoni tiżdied fi gradi differenti;Il-vultaġġ tal-iskarigu tal-batterija tal-jone tal-litju huwa aktar baxx minn dak tat-temperatura normali.Meta l-iċċarġjar u l-ħatt f'temperatura baxxa, il-vultaġġ operattiv tiegħu jogħla jew jaqa 'aktar malajr minn dak f'temperatura normali, li jirriżulta fi tnaqqis sinifikanti fil-kapaċità u l-qawwa massima użabbli tiegħu.
(2) Mikroskopikament
Il-bidliet fil-prestazzjoni tal-batteriji tal-jone tal-litju f'temperaturi baxxi huma prinċipalment minħabba l-influwenza tal-fatturi importanti li ġejjin.Meta t-temperatura ambjentali tkun inqas minn -20 ℃, l-elettrolit likwidu jissolidifika, il-viskożità tiegħu tiżdied drastikament, u l-konduttività jonika tagħha tonqos.Id-diffużjoni tal-jone tal-litju f'materjali ta 'elettrodu pożittivi u negattivi hija bil-mod;Il-jone tal-litju huwa diffiċli biex jiġi desolvat, u t-trażmissjoni tiegħu fil-film SEI hija bil-mod, u l-impedenza tat-trasferiment tal-ħlas tiżdied.Il-problema tad-dendrite tal-litju hija speċjalment prominenti f'temperatura baxxa.
2, Biex issolvi l-prestazzjoni tat-temperatura baxxa tal-batteriji tal-jone tal-litju
Iddisinja sistema ġdida ta 'likwidu elettrolitiku biex tilħaq l-ambjent ta' temperatura baxxa;Ittejjeb l-istruttura tal-elettrodu pożittiva u negattiva biex taċċellera l-veloċità tat-trażmissjoni u tqassar id-distanza tat-trażmissjoni;Ikkontrolla l-interface tal-elettrolit solidu pożittiv u negattiv biex titnaqqas l-impedenza.
(1) addittivi tal-elettroliti
B'mod ġenerali, l-użu ta 'addittivi funzjonali huwa wieħed mill-aktar modi effettivi u ekonomiċi biex tittejjeb il-prestazzjoni tat-temperatura baxxa tal-batterija u tgħin biex tifforma l-film SEI ideali.Fil-preżent, it-tipi ewlenin ta 'addittivi huma addittivi bbażati fuq isocyanate, addittivi bbażati fuq il-kubrit, addittivi joniċi likwidi u addittivi inorganiċi tal-melħ tal-litju.
Pereżempju, addittivi bbażati fuq il-kubrit dimethyl sulfite (DMS), b'attività ta 'tnaqqis xierqa, u minħabba li l-prodotti tat-tnaqqis tiegħu u l-irbit tal-jone tal-litju huwa aktar dgħajfa minn vinyl sulfate (DTD), it-taffija tal-użu ta' addittivi organiċi se żżid l-impedenza tal-interface, biex tinbena a konduttività jonika aktar stabbli u aħjar tal-film tal-interface tal-elettrodu negattiv.L-esteri tas-sulfit rappreżentati minn dimethyl sulfite (DMS) għandhom kostanti dielettrika għolja u firxa wiesgħa ta 'temperatura operattiva.
(2) Is-solvent tal-elettrolit
L-elettrolit tradizzjonali tal-batterija tal-jone tal-litju huwa li jinħall 1 mol ta 'eżafluworofosfat tal-litju (LiPF6) f'solvent imħallat, bħal EC, PC, VC, DMC, karbonat tal-metil etil (EMC) jew karbonat tad-dietil (DEC), fejn il-kompożizzjoni ta' is-solvent, il-punt tat-tidwib, il-kostanti dielettrika, il-viskożità u l-kompatibilità mal-melħ tal-litju se jaffettwaw serjament it-temperatura operattiva tal-batterija.Fil-preżent, l-elettrolit kummerċjali huwa faċli biex jissolidifika meta jiġi applikat għall-ambjent ta 'temperatura baxxa ta' -20 ℃ u taħt, il-kostanti dielettrika baxxa tagħmel il-melħ tal-litju diffiċli biex tiddissoċja, u l-viskożità hija għolja wisq biex tagħmel ir-reżistenza interna tal-batterija u baxxa pjattaforma tal-vultaġġ.Il-batteriji tal-jone tal-litju jista 'jkollhom prestazzjoni aħjar f'temperatura baxxa billi jottimizzaw il-proporzjon tas-solvent eżistenti, bħal billi jottimizzaw il-formulazzjoni tal-elettroliti (EC:PC:EMC=1:2:7) sabiex l-elettrodu negattiv TiO2(B)/ graphene ikollu A kapaċità ta '~240 mA h g-1 f'-20 ℃ u 0.1 A g-1 densità tal-kurrent.Jew tiżviluppa solventi elettroliti ta 'temperatura baxxa ġodda.Il-prestazzjoni fqira tal-batteriji tal-jone tal-litju f'temperaturi baxxi hija prinċipalment relatata mad-desolvazzjoni bil-mod ta 'Li+ matul il-proċess ta' inkorporazzjoni ta 'Li+ fil-materjal tal-elettrodu.Jistgħu jintgħażlu sustanzi b'enerġija li torbot baxxa bejn Li + u molekuli tas-solvent, bħal 1, 3-dioxopentylene (DIOX), u titanat tal-litju nanoskala jintuża bħala l-materjal tal-elettrodu biex jiġbor it-test tal-batterija biex jikkumpensa għall-koeffiċjent ta 'diffużjoni mnaqqas tal- materjal tal-elettrodu f'temperaturi ultra-baxxi, sabiex tinkiseb prestazzjoni aħjar f'temperatura baxxa.
(3) melħ tal-litju
Fil-preżent, il-jone LiPF6 kummerċjali għandu konduttività għolja, rekwiżiti ta 'umdità għolja fl-ambjent, stabbiltà termali fqira, u gassijiet ħżiena bħal HF fir-reazzjoni ta' l-ilma huma faċli biex jikkawżaw perikli għas-sigurtà.Il-film tal-elettroliti solidu prodott mill-borat tal-litju difluoroxalate (LiODFB) huwa stabbli biżżejjed u għandu prestazzjoni aħjar ta 'temperatura baxxa u prestazzjoni ta' rata ogħla.Dan għaliex LiODFB għandu l-vantaġġi kemm tal-litju dioxalate borat (LiBOB) kif ukoll tal-LiBF4.
3. Sommarju
Il-prestazzjoni f'temperatura baxxa tal-batteriji tal-jone tal-litju se tkun affettwata minn ħafna aspetti bħal materjali tal-elettrodi u elettroliti.Titjib komprensiv minn perspettivi multipli bħal materjali ta 'elettrodu u elettrolit jista' jippromwovi l-applikazzjoni u l-iżvilupp ta 'batteriji tal-jone tal-litju, u l-prospett ta' applikazzjoni ta 'batteriji tal-litju huwa tajjeb, iżda t-teknoloġija teħtieġ li tiġi żviluppata u pperfezzjonata f'aktar riċerka.
Ħin tal-post: Lulju-27-2023