Pomemben trend tehničnega razvoja elektrolita litijeve baterije 5 Analiza novega trenda

Elektrolit je prevodni ionski prevodnik med pozitivnim polom in pozitivnim polom baterije. Sestavljen je iz elektrolitske litijeve soli, organskega topila visoke čistosti, potrebnih dodatkov in drugih surovin v določenem razmerju. Ima pomembno vlogo pri energijski gostoti, gostoti moči, obsežnih temperaturah, življenjski dobi in varnostni učinkovitosti baterij.

Material elektrode, sestavljen iz lupine, pozitivne elektrode, negativne elektrode, elektrolita in diafragme, je nedvomno v središču pozornosti ljudi in raziskav. Toda hkrati je elektrolit tudi vidik, ki ga ni mogoče prezreti. Navsezadnje ima elektrolit, ki predstavlja 15 % stroškov baterije, ključno vlogo pri energijski gostoti, gostoti moči, široki temperaturni uporabi, življenjski cikli, varnosti in drugih vidikih baterije.

Elektrolit je ionski prevodnik, ki se uporablja za prevod med pozitivno in negativno elektrodo baterije. Sestavljen je iz litijevega elektrolita in drugih surovin, organskih topil visoke čistosti in potrebnih dodatkov v določenem razmerju. Z uporabo litijevih baterij, ki postaja vedno bolj obsežna, so zahteve različnih litijevih baterij za njihove elektrolite nujno različne.

Trenutno je prizadevanje za visoko specifično energijo največja raziskovalna usmeritev litijevih baterij. Zlasti ko mobilne naprave predstavljajo vse večji delež življenj ljudi, je vzdržljivost baterije postala najbolj kritična zmogljivost baterij.

Negativni silicij ima veliko gramsko kapaciteto, na kar smo bili pozorni. Vendar pa je zaradi njegove širitve in uporabe njegova uporaba v zadnjih letih spremenila svojo raziskovalno smer na negativni silicijev ogljik, ki ima visoko gramsko zmogljivost in majhno spremembo prostornine. Različni dodatki za tvorbo filma imajo različne učinke na negativni cikel silicijevega ogljika

2. Elektrolit visoke moči

Trenutno je za komercialne litijeve elektronske baterije težko doseči visoko stopnjo neprekinjenega praznjenja, predvsem zato, ker je uho elektrode baterije resno segreto, celotna temperatura baterije pa je previsoka zaradi notranjega upora, ki ga je enostavno toplotno nadzor. Zato mora biti elektrolit sposoben preprečiti prehitro pregrevanje baterije, hkrati pa ohraniti visoko prevodnost. Hitro polnjenje je tudi pomembna smer razvoja elektrolitov.

Visoko zmogljiva baterija zahteva ne le visoko trdno fazno difuzijo elektrodnih materialov, kratko migracijsko pot ionov, ki jo povzroča nanokristalizacija, nadzor debeline in kompaktnosti elektrode, temveč tudi višje zahteve za elektrolit: 1. Visoko disociacijska sol elektrolita; 2.2 Sestava topila - nizka viskoznost; 3. Nadzor vmesnika - nizka impedanca filma.

3. Elektrolit za široko temperaturo

Pri visokih temperaturah so baterije nagnjene k razgradnji samega elektrolita in neželenim reakcijam med materiali in elektrolitom. Pri nizki temperaturi lahko pride do izsoljevanja elektrolitov in dvojnega povečanja negativne impedance SEI membrane. Tako imenovani širokotemperaturni elektrolit omogoča bateriji širše delovno okolje. Naslednja slika prikazuje primerjavo vrelišč in lastnosti strjevanja različnih topil.

4. Varnostni elektrolit

Varnost baterije se kaže v izgorevanju in celo eksploziji. Prvič, sama baterija je vnetljiva, zato lahko pride do varnostnih nesreč, ko je baterija prenapolnjena, izpraznjena, kratek stik, ko je zunanji zatič stisnjen, ko je zunanja temperatura previsoka. Zato je zaviralec gorenja pomembna raziskovalna smer varnega elektrolita.

Funkcija zaviranja gorenja se doseže z dodajanjem zaviralca gorenja v običajnem elektrolitu. Običajno se uporablja zaviralec gorenja na osnovi fosforja ali halogena. Njegova cena je razumna in ne poškoduje učinkovitosti elektrolita. Poleg tega je v fazi raziskav prešla tudi uporaba ionskih tekočin sobne temperature kot elektrolitov, kar bo popolnoma odpravilo uporabo vnetljivih organskih topil v baterijah. Poleg tega imajo ionske tekočine izjemno nizek parni tlak, dobro toplotno/kemično stabilnost in negorljive lastnosti, kar bo močno izboljšalo varnost litijevih baterij.

5. Elektrolit z dolgim ​​ciklom

Trenutno ima obnovitev litijeve baterije, zlasti obnovitev moči, še vedno velike tehnične težave, zato je izboljšanje življenjske dobe baterije način za ublažitev te situacije.

Dolgotrajni elektrolit ima dve pomembni raziskovalni zamisli. Ena je stabilnost elektrolita, vključno s toplotno stabilnostjo, kemično stabilnostjo in napetostno stabilnostjo; Druga je stabilnost z drugimi materiali, film elektrode je stabilen, diafragma je brez oksidacije in zbiranje tekočine je brez korozije.