A lítium akkumulátor elektrolit releváns műszaki fejlesztési irányzata 5 Új trendelemzés

Az elektrolit egy vezetőképes ionvezető az akkumulátor pozitív pólusa és pozitív pólusa között. Elektrolit lítium sóból, nagy tisztaságú szerves oldószerből, szükséges adalékanyagokból és egyéb nyersanyagokból áll bizonyos arányban. Fontos szerepet játszik az energiasűrűségben, a teljesítménysűrűségben, a kiterjedt hőmérsékleti alkalmazásokban, az akkumulátorok élettartamában és biztonsági teljesítményében.

A héjból, pozitív elektródából, negatív elektródából, elektrolitból és membránból álló elektródaanyag kétségtelenül az emberek figyelmének és kutatásának középpontjában áll. Ugyanakkor az elektrolit is olyan szempont, amelyet nem lehet figyelmen kívül hagyni. Végül is az elektrolit, amely az akkumulátor költségének 15%-át teszi ki, döntő szerepet játszik az akkumulátor energiasűrűségében, teljesítménysűrűségében, széles körű hőmérsékleti alkalmazásában, ciklusidejében, biztonsági teljesítményében és egyéb szempontjaiban.

Az elektrolit egy ionos vezető, amely az akkumulátor pozitív és negatív elektródái között vezet. Lítium-elektrolitból és egyéb nyersanyagokból, nagy tisztaságú szerves oldószerekből és bizonyos arányban szükséges adalékanyagokból áll. A lítium akkumulátorok alkalmazásának egyre kiterjedtebbé válásával a különféle lítium akkumulátorok elektrolitjaival szemben támasztott követelményei szükségszerűen eltérőek.

Jelenleg a lítium akkumulátorok legnagyobb kutatási iránya a nagy fajlagos energia elérésére való törekvés. Különösen akkor, ha a mobileszközök az emberek életének egyre nagyobb részét teszik ki, az akkumulátor élettartama az akkumulátorok legkritikusabb teljesítménye lett.

A negatív szilícium nagy grammos kapacitással rendelkezik, amire figyelmet fordítottak. Alkalmazása azonban terjeszkedésének és felhasználásának köszönhetően az elmúlt években a negatív szilícium-szénre változtatta a kutatási irányt, amely nagy grammkapacitású és kis térfogatváltozással rendelkezik. A különböző filmképző adalékok eltérő hatással vannak a szilícium-szén negatív ciklusára

2. Nagy teljesítményű elektrolit

Jelenleg a kereskedelemben kapható lítium-elektronikus akkumulátorok számára nehéz nagy folyamatos kisülési sebességet elérni, főleg azért, mert az akkumulátor elektróda füle erősen felmelegszik, és az akkumulátor általános hőmérséklete túl magas a belső ellenállás miatt, amely könnyen termikus. ellenőrzés. Ezért az elektrolitnak képesnek kell lennie arra, hogy megakadályozza az akkumulátor túl gyors túlmelegedését, miközben fenntartja a magas vezetőképességet. A gyors töltés az elektrolitfejlesztés egyik fontos iránya is.

A nagy teljesítményű akkumulátor nem csak az elektródaanyagok nagy szilárdfázisú diffúzióját, a nanokristályosodás által okozott rövid ionvándorlási utat, az elektródák vastagságának és tömörségének szabályozását igényli, hanem az elektrolitra vonatkozó magasabb követelményeket is: 1. Magas disszociációjú elektrolit só; 2.2 Oldószeres keverés – alacsony viszkozitású; 3. Interfész vezérlés - alacsony filmimpedancia.

3. Széles hőmérsékletű elektrolit

Magas hőmérsékleten az akkumulátorok hajlamosak magának az elektrolitnak a bomlására, valamint az anyagok és az elektrolit közötti káros reakciókra. Alacsony hőmérsékleten az elektrolit kisózása és a negatív SEI membránimpedancia kétszeres növekedése fordulhat elő. Az úgynevezett széles hőmérsékletű elektrolit lehetővé teszi, hogy az akkumulátor szélesebb munkakörnyezetet biztosítson. A következő ábra a különböző oldószerek forráspontjának és megszilárdulási tulajdonságainak összehasonlítását mutatja be.

4. Biztonsági elektrolit

Az akkumulátor biztonsága az égésben és akár a robbanásban is megmutatkozik. Először is, maga az akkumulátor gyúlékony, így az akkumulátor túltöltése, túlmerülése, rövidre zárása, a külső érintkező összenyomódása, túl magas külső hőmérséklet esetén biztonsági balesetek következhetnek be. Ezért az égésgátló a biztonságos elektrolitok egyik fontos kutatási iránya.

Az égésgátló funkciót a hagyományos elektrolit égésgátló hozzáadásával valósítják meg. Általában foszfor alapú vagy halogén alapú égésgátlót használnak. Az ára ésszerű, és nem rontja az elektrolit teljesítményét. Emellett a szobahőmérsékletű ionos folyadékok elektrolitként történő felhasználása is a kutatási szakaszba lépett, ami teljesen kiküszöböli a gyúlékony szerves oldószerek használatát az akkumulátorokban. Ezenkívül az ionos folyadékok rendkívül alacsony gőznyomással, jó termikus/kémiai stabilitással és nem gyúlékony tulajdonságokkal rendelkeznek, ami nagymértékben javítja a lítium akkumulátorok biztonságát.

5. Hosszú ciklusú elektrolit

Jelenleg a lítium akkumulátor helyreállítása, különösen az energia visszanyerése, még mindig nagy technikai nehézségekkel küzd, így az akkumulátor élettartamának javítása egy módja annak, hogy enyhítse ezt a helyzetet.

A hosszú távú elektrolitnak két fontos kutatási ötlete van. Az egyik az elektrolit stabilitása, beleértve a termikus stabilitást, a kémiai stabilitást és a feszültségstabilitást; A másik a más anyagokkal való stabilitás, és az elektródafilm stabil, a membrán oxidációmentes, és a folyadékgyülem korróziómentes.