ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີອຸນຫະພູມຕ່ໍາ, ປະສິດທິພາບຫມໍ້ໄຟ lithium-ion ແມ່ນບໍ່ເຫມາະສົມ.ເມື່ອແບດເຕີຣີ້ lithium-ion ທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປເຮັດວຽກຢູ່ທີ່ -10 ° C, ຄວາມອາດສາມາດຂອງການສາກໄຟສູງສຸດແລະແຮງດັນໄຟຟ້າຂອງພວກມັນຈະຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອທຽບໃສ່ກັບອຸນຫະພູມປົກກະຕິ [6], ເມື່ອອຸນຫະພູມການປ່ອຍຕົວຫຼຸດລົງເຖິງ -20 ° C, ຄວາມອາດສາມາດທີ່ມີຢູ່ຈະຫຼຸດລົງ. ເຖິງແມ່ນວ່າຈະຖືກຫຼຸດລົງເຖິງ 1/3 ຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມຫ້ອງ 25 ° C, ໃນເວລາທີ່ອຸນຫະພູມໄຫຼຕ່ໍາ, ຫມໍ້ໄຟ lithium ບາງບໍ່ສາມາດແມ້ກະທັ້ງສາກໄຟແລະການໄຫຼອອກກິດຈະກໍາ, ເຂົ້າໄປໃນສະຖານະ "ຫມໍ້ໄຟທີ່ຕາຍແລ້ວ".
1, ຄຸນລັກສະນະຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium-ion ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາ
(1) Macroscopic
ລັກສະນະການປ່ຽນແປງຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium-ion ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາແມ່ນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: ດ້ວຍການຫຼຸດລົງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງອຸນຫະພູມ, ການຕໍ່ຕ້ານ ohmic ແລະການຕໍ່ຕ້ານ polarization ເພີ່ມຂຶ້ນໃນອົງສາທີ່ແຕກຕ່າງກັນ;ແຮງດັນໄຟຟ້າຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium-ion ຕ່ໍາກວ່າອຸນຫະພູມປົກກະຕິ.ເມື່ອການສາກໄຟ ແລະປ່ອຍປະມູນໃນອຸນຫະພູມຕໍ່າ, ແຮງດັນຂອງການເຮັດວຽກຂອງມັນເພີ່ມຂຶ້ນ ຫຼືຫຼຸດລົງໄວກວ່ານັ້ນໃນອຸນຫະພູມປົກກະຕິ, ເຮັດໃຫ້ເກີດການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນຄວາມສາມາດ ແລະພະລັງງານສູງສຸດຂອງມັນ.
(2) ກ້ອງຈຸລະທັດ
ການປ່ຽນແປງປະສິດທິພາບຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium-ion ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາແມ່ນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນອິດທິພົນຂອງປັດໃຈສໍາຄັນຕໍ່ໄປນີ້.ໃນເວລາທີ່ອຸນຫະພູມສະພາບແວດລ້ອມຕ່ໍາກວ່າ -20 ℃, electrolyte ຂອງແຫຼວແຂງ, viscosity ຂອງຕົນເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແລະການນໍາຂອງ ionic ຫຼຸດລົງ.ການແຜ່ກະຈາຍຂອງ lithium ion ໃນວັດສະດຸ electrode ໃນທາງບວກແລະທາງລົບແມ່ນຊ້າ;Lithium ion ແມ່ນຍາກທີ່ຈະລະລາຍ, ແລະການຖ່າຍທອດຂອງມັນຢູ່ໃນຮູບເງົາ SEI ແມ່ນຊ້າ, ແລະ impedance ການໂອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍເພີ່ມຂຶ້ນ.ບັນຫາ lithium dendrite ແມ່ນໂດດເດັ່ນໂດຍສະເພາະໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາ.
2, ເພື່ອແກ້ໄຂການປະຕິບັດອຸນຫະພູມຕ່ໍາຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium-ion
ອອກແບບລະບົບຂອງແຫຼວ electrolytic ໃຫມ່ເພື່ອຕອບສະຫນອງສະພາບແວດລ້ອມອຸນຫະພູມຕ່ໍາ;ປັບປຸງໂຄງສ້າງຂອງ electrode ໃນທາງບວກແລະທາງລົບເພື່ອເລັ່ງຄວາມໄວສາຍສົ່ງແລະຫຼຸດໄລຍະການສົ່ງຜ່ານ;ຄວບຄຸມການໂຕ້ຕອບ electrolyte ແຂງໃນທາງບວກແລະທາງລົບເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນ impedance.
(1) ສານເສີມ electrolyte
ໂດຍທົ່ວໄປ, ການນໍາໃຊ້ສານເຕີມແຕ່ງທີ່ເປັນປະໂຫຍດແມ່ນຫນຶ່ງໃນວິທີທີ່ມີປະສິດທິພາບແລະປະຫຍັດທີ່ສຸດໃນການປັບປຸງການປະຕິບັດອຸນຫະພູມຕ່ໍາຂອງແບດເຕີຣີແລະຊ່ວຍປະກອບເປັນຮູບເງົາ SEI ທີ່ເຫມາະສົມ.ໃນປັດຈຸບັນ, ປະເພດຂອງສານເຕີມແຕ່ງຕົ້ນຕໍແມ່ນສານເຕີມແຕ່ງທີ່ອີງໃສ່ isocyanate, ທາດເສີມທີ່ມີຊູນຟູຣິກ, ທາດປະສົມຂອງແຫຼວ ionic ແລະສານເພີ່ມເກືອ lithium ອະນົງຄະທາດ.
ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ທາດເສີມ sulfur dimethyl sulfite (DMS), ມີກິດຈະກໍາການຫຼຸດຜ່ອນທີ່ເຫມາະສົມ, ແລະເນື່ອງຈາກວ່າຜະລິດຕະພັນການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມແລະການຜູກມັດ lithium ion ອ່ອນແອກ່ວາ vinyl sulfate (DTD), ການຫຼຸດຜ່ອນການນໍາໃຊ້ສານເຕີມແຕ່ງອິນຊີຈະເພີ່ມທະວີການ impedance ໃນການໂຕ້ຕອບ, ການກໍ່ສ້າງ. ຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະການປະຕິບັດ ionic ທີ່ດີກວ່າຂອງຮູບເງົາການໂຕ້ຕອບ electrode ລົບ.The sulfite esters ເປັນຕົວແທນໂດຍ dimethyl sulfite (DMS) ມີຄວາມຄົງທີ່ dielectric ສູງແລະລະດັບອຸນຫະພູມປະຕິບັດງານກ້ວາງ.
(2) ການລະລາຍຂອງ electrolyte ໄດ້
electrolyte ຫມໍ້ໄຟ lithium-ion ແບບດັ້ງເດີມແມ່ນເພື່ອລະລາຍ 1 mol ຂອງ lithium hexafluorophosphate (LiPF6) ເຂົ້າໄປໃນສານລະລາຍປະສົມເຊັ່ນ EC, PC, VC, DMC, methyl ethyl carbonate (EMC) ຫຼື diethyl carbonate (DEC), ບ່ອນທີ່ອົງປະກອບຂອງ. ທາດລະລາຍ, ຈຸດລະລາຍ, ຄົງທີ່ຂອງ dielectric, ຄວາມຫນືດແລະຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ກັບເກືອ lithium ຈະມີຜົນກະທົບຢ່າງຮ້າຍແຮງຕໍ່ອຸນຫະພູມການດໍາເນີນງານຂອງຫມໍ້ໄຟ.ໃນປັດຈຸບັນ, electrolyte ການຄ້າແມ່ນງ່າຍທີ່ຈະແຂງເມື່ອນໍາໃຊ້ກັບສະພາບແວດລ້ອມອຸນຫະພູມຕ່ໍາຂອງ -20 ℃ແລະຕ່ໍາກວ່າ, ຄົງທີ່ dielectric ຕ່ໍາເຮັດໃຫ້ເກືອ lithium ຍາກທີ່ຈະ dissociate, ແລະຄວາມຫນືດສູງເກີນໄປທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານພາຍໃນຫມໍ້ໄຟແລະຕ່ໍາ. ເວທີແຮງດັນ.ແບດເຕີຣີ້ Lithium-ion ສາມາດປະຕິບັດອຸນຫະພູມຕ່ໍາໄດ້ດີກວ່າໂດຍການເພີ່ມປະສິດທິພາບອັດຕາສ່ວນຕົວລະລາຍທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ, ເຊັ່ນ: ໂດຍການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງສູດ electrolyte (EC: PC: EMC = 1: 2: 7) ເພື່ອໃຫ້ TiO2 (B) / graphene electrode ລົບມີ A. ຄວາມອາດສາມາດຂອງ ~ 240 mA h g-1 ທີ່ -20 ℃ແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ 0.1 A g-1 ໃນປັດຈຸບັນ.ຫຼືພັດທະນາຕົວລະລາຍ electrolyte ທີ່ມີອຸນຫະພູມຕ່ໍາໃຫມ່.ການປະຕິບັດທີ່ບໍ່ດີຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium-ion ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບການລະລາຍຊ້າໆຂອງ Li+ ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການຂອງ Li+ ຝັງຢູ່ໃນວັດສະດຸ electrode.ສານທີ່ມີພະລັງງານຜູກມັດຕໍ່າລະຫວ່າງ Li+ ແລະໂມເລກຸນລະລາຍ, ເຊັ່ນ: 1, 3-dioxopentylene (DIOX), ສາມາດເລືອກໄດ້, ແລະ nanoscale lithium titanate ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນວັດສະດຸ electrode ເພື່ອປະກອບການທົດສອບຫມໍ້ໄຟເພື່ອຊົດເຊີຍຄ່າສໍາປະສິດການແຜ່ກະຈາຍຂອງການຫຼຸດລົງ. ວັດສະດຸ electrode ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາສຸດ, ເພື່ອບັນລຸການປະຕິບັດອຸນຫະພູມຕ່ໍາທີ່ດີກວ່າ.
(3) ເກືອ lithium
ໃນປັດຈຸບັນ, ການຄ້າ LiPF6 ion ມີການນໍາທາງສູງ, ຄວາມຕ້ອງການຄວາມຊຸ່ມຊື່ນສູງໃນສະພາບແວດລ້ອມ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ດີ, ແລະທາດອາຍຜິດທີ່ບໍ່ດີເຊັ່ນ HF ໃນປະຕິກິລິຍານ້ໍາແມ່ນງ່າຍທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດອັນຕະລາຍດ້ານຄວາມປອດໄພ.ຮູບເງົາ electrolyte ແຂງທີ່ຜະລິດໂດຍ lithium difluoroxalate borate (LiODFB) ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງພຽງພໍແລະມີການປະຕິບັດອຸນຫະພູມຕ່ໍາທີ່ດີກວ່າແລະປະສິດທິພາບອັດຕາທີ່ສູງຂຶ້ນ.ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າ LiODFB ມີຄວາມໄດ້ປຽບຂອງທັງສອງ lithium dioxalate borate (LiBOB) ແລະ LiBF4.
3. ບົດສະຫຼຸບ
ການປະຕິບັດອຸນຫະພູມຕ່ໍາຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium-ion ຈະໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຫຼາຍດ້ານເຊັ່ນວັດສະດຸ electrode ແລະ electrolytes.ການປັບປຸງທີ່ສົມບູນແບບຈາກຫຼາຍມຸມເບິ່ງເຊັ່ນ: ວັດສະດຸ electrode ແລະ electrolyte ສາມາດສົ່ງເສີມການສະຫມັກແລະການພັດທະນາຫມໍ້ໄຟ lithium-ion, ແລະຄວາມສົດໃສດ້ານຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium ແມ່ນດີ, ແຕ່ເຕັກໂນໂລຊີຕ້ອງໄດ້ຮັບການພັດທະນາແລະສົມບູນແບບໃນການຄົ້ນຄວ້າຕື່ມອີກ.
ເວລາປະກາດ: 27-07-2023