En malalta temperaturo medio, litio-jona baterio agado ne estas ideala.Kiam kutime uzataj litijonaj baterioj funkcias je -10 °C, ilia maksimuma ŝarĝo kaj malŝarĝo kapablo kaj fina tensio estos signife reduktita kompare kun normala temperaturo [6], kiam la malŝarĝa temperaturo falas al -20 °C, la disponebla kapablo estos. eĉ esti reduktita al 1/3 ĉe ĉambra temperaturo 25 ° C, kiam la malŝarĝa temperaturo estas pli malalta, iuj litio-kuirilaroj eĉ ne povas ŝarĝi kaj malŝarĝi agadojn, enirante en "mortinta baterio" stato.
1, La karakterizaĵoj de litio-jonaj kuirilaroj ĉe malaltaj temperaturoj
(1) Makroskopa
La karakterizaj ŝanĝoj de litio-jona baterio ĉe malalta temperaturo estas kiel sekvas: kun la kontinua malkresko de temperaturo, la ohma rezisto kaj la polariza rezisto pliiĝas en malsamaj gradoj;La malŝarĝa tensio de litiojona baterio estas pli malalta ol tiu de normala temperaturo.Dum ŝarĝo kaj malŝarĝo ĉe malalta temperaturo, ĝia funkcia tensio pliiĝas aŭ falas pli rapide ol tiu ĉe normala temperaturo, rezultigante signifan malkreskon de ĝia maksimuma uzebla kapablo kaj potenco.
(2) Mikroskope
La rendimentoŝanĝoj de litio-jonaj kuirilaroj ĉe malaltaj temperaturoj estas ĉefe pro la influo de la sekvaj gravaj faktoroj.Kiam la ĉirkaŭa temperaturo estas pli malalta ol -20 ℃, la likva elektrolito solidiĝas, ĝia viskozeco akre pliiĝas, kaj ĝia jona kondukteco malpliiĝas.Litiojona disvastigo en pozitivaj kaj negativaj elektrodaj materialoj estas malrapida;Litiojono malfacilas malsolvebla, kaj ĝia transdono en SEI-filmo estas malrapida, kaj la ŝargotransiga impedanco pliiĝas.La problemo de litia dendrito estas precipe elstara ĉe malalta temperaturo.
2, Por solvi la malaltan temperaturon agadon de litio-jonaj kuirilaroj
Desegni novan elektrolizan likvan sistemon por renkonti la malaltan temperaturon;Plibonigu la pozitivan kaj negativan elektrodan strukturon por akceli la transdonon kaj mallongigi la transdonon;Kontrolu pozitivan kaj negativan solidan elektrolitan interfacon por redukti impedancon.
(1) elektrolitaj aldonaĵoj
Ĝenerale, la uzo de funkciaj aldonaĵoj estas unu el la plej efikaj kaj ekonomiaj manieroj plibonigi la malalttemperaturan agadon de la baterio kaj helpi formi la idealan SEI-filmon.Nuntempe, la ĉefaj specoj de aldonaĵoj estas aldonaĵoj bazitaj en izocianato, aldonaĵoj bazitaj en sulfuro, jonaj likvaj aldonaĵoj kaj neorganikaj litiaj salaj aldonaĵoj.
Ekzemple, aldonaĵoj bazitaj en sulfuro de dimetilsulfito (DMS), kun taŭga redukta agado, kaj ĉar ĝiaj reduktaj produktoj kaj litiojono estas pli malforta ol vinilsulfato (DTD), mildigi la uzon de organikaj aldonaĵoj pliigos la interfacimpedancon, por konstrui pli stabila kaj pli bona jona kondukteco de la negativa elektroda interfaco filmo.La sulfitesteroj reprezentitaj per dimetilsulfito (DMS) havas altan dielektrikan konstanton kaj larĝan funkcian temperaturon.
(2) La solvilo de la elektrolito
La tradicia litio-jona baterio elektrolito devas solvi 1 mol da litia heksafluorofosfato (LiPF6) en miksitan solvilon, kiel ekzemple EC, PC, VC, DMC, metiletilkarbonato (EMC) aŭ dietilkarbonato (DEC), kie la konsisto de la solvilo, frostopunkto, dielektrika konstanto, viskozeco kaj kongruo kun litia salo grave influos la funkciantan temperaturon de la baterio.Nuntempe, la komerca elektrolito estas facile solidigebla kiam aplikata al la malalta temperaturo medio de -20 ℃ kaj malsupre, la malalta dielektrika konstanto malfaciligas la litian salonon, kaj la viskozeco estas tro alta por ke la kuirilaro interna rezisto kaj malalta. tensio platformo.Litio-jonaj baterioj povas havi pli bonan rendimenton de malalta temperaturo optimumigante la ekzistantan solvantproporcion, kiel ekzemple per optimumigado de la elektrolitformulo (EC:PC:EMC=1:2:7) tiel ke TiO2(B)/grafena negativa elektrodo havas A. kapablo de ~240 mA h g-1 ĉe -20 ℃ kaj 0.1 A g-1 kurenta denseco.Aŭ disvolvi novajn elektrolitajn solvaĵojn de malalta temperaturo.La malbona rendimento de litio-jonaj kuirilaroj ĉe malaltaj temperaturoj estas ĉefe rilata al la malrapida malsolvacio de Li+ dum la procezo de Li+ enkonstruado en la elektrodmaterialon.Substancoj kun malalta liga energio inter Li+ kaj solventaj molekuloj, kiel ekzemple 1, 3-dioksopentileno (DIOX), povas esti elektitaj, kaj nanoskala litia titanato estas uzata kiel la elektrodmaterialo por kunmeti la baterioteston por kompensi la reduktitan difuzkoeficienton de la. elektroda materialo ĉe ultra-malaltaj temperaturoj, por atingi pli bonan malalt-temperaturan rendimenton.
(3) litia salo
Nuntempe, la komerca LiPF6-jono havas altan konduktivecon, altajn humidajn postulojn en la medio, malbonan termikan stabilecon, kaj malbonaj gasoj kiel HF en akvoreago estas facile kaŭzi sekurecdanĝerojn.La solida elektrolita filmo produktita de litio-difluoroxalato-borato (LiODFB) estas sufiĉe stabila kaj havas pli bonan rendimenton de malalta temperaturo kaj pli altan indicon.Ĉi tio estas ĉar LiODFB havas la avantaĝojn de kaj litia dioksala borato (LiBOB) kaj LiBF4.
3. Resumo
La rendimento de malalta temperaturo de litio-jonaj kuirilaroj estos tuŝita de multaj aspektoj kiel elektrodaj materialoj kaj elektrolitoj.Ampleksa plibonigo de multoblaj perspektivoj kiel elektrodaj materialoj kaj elektrolito povas antaŭenigi la aplikon kaj disvolviĝon de litio-jonaj kuirilaroj, kaj la aplika perspektivo de litio-kuirilaroj estas bona, sed la teknologio devas esti evoluigita kaj perfektigita en plua esplorado.
Afiŝtempo: Jul-27-2023