Sa ubos nga temperatura nga palibot, ang performance sa baterya sa lithium-ion dili maayo. Kung ang kasagarang gigamit nga mga baterya sa lithium-ion nagtrabaho sa -10 ° C, ang ilang labing taas nga kapasidad sa pagkarga ug pagdiskarga ug boltahe sa terminal makunhuran pag-ayo kung itandi sa normal nga temperatura [6], kung ang temperatura sa pag-discharge moubos sa -20 ° C, ang magamit nga kapasidad bisan pa sa pagkunhod sa 1/3 sa lawak temperatura 25 ° C, sa diha nga ang discharge temperatura mao ang ubos nga, ang pipila ka mga lithium batteries dili bisan sa pag-charge ug discharge mga kalihokan, sa pagsulod sa usa ka "patay nga baterya" nga kahimtang.
1, Ang mga kinaiya sa lithium-ion nga mga baterya sa ubos nga temperatura
(1) Makroskopiko
Ang kinaiya nga mga pagbag-o sa lithium-ion nga baterya sa ubos nga temperatura mao ang mga musunud: uban ang padayon nga pagkunhod sa temperatura, ang ohmic nga pagsukol ug ang polarization nga pagsukol sa pagtaas sa lainlaing mga degree; Ang discharge boltahe sa lithium-ion nga baterya mas ubos kaysa sa normal nga temperatura. Kung nag-charge ug nagdiskarga sa mubu nga temperatura, ang boltahe sa pag-operate niini motaas o mas paspas kaysa sa normal nga temperatura, nga moresulta sa usa ka hinungdanon nga pagkunhod sa labing kadaghan nga magamit nga kapasidad ug gahum.
(2) Microscopically
Ang mga pagbag-o sa pasundayag sa mga baterya sa lithium-ion sa mubu nga temperatura nag-una tungod sa impluwensya sa mosunod nga hinungdanon nga mga hinungdan. Sa diha nga ang ambient temperatura mao ang ubos pa kay sa -20 ℃, ang liquid electrolyte solidifies, viscosity pagtaas sa mahait, ug ang iyang ionic conductivity mikunhod. Ang pagsabwag sa lithium ion sa positibo ug negatibo nga mga materyales sa electrode hinay; Lithium ion lisud nga desolve, ug ang transmission niini sa SEI film hinay, ug ang charge transfer impedance pagtaas. Ang problema sa lithium dendrite ilabi na nga prominente sa ubos nga temperatura.
2, Aron masulbad ang ubos nga temperatura nga performance sa lithium-ion nga mga baterya
Pagdesinyo og bag-ong electrolytic liquid system aron matubag ang ubos nga temperatura nga palibot; Pagpauswag sa positibo ug negatibo nga istruktura sa electrode aron mapadali ang katulin sa transmission ug mub-an ang distansya sa transmission; Kontrola ang positibo ug negatibo nga solid electrolyte interface aron makunhuran ang impedance.
(1) electrolyte additives
Sa kinatibuk-an, ang paggamit sa functional additives mao ang usa sa labing epektibo ug ekonomikanhon nga mga paagi sa pagpalambo sa ubos nga temperatura performance sa baterya ug makatabang sa pagporma sa sulundon nga SEI film. Sa pagkakaron, ang mga nag-unang matang sa mga additives mao ang isocyanate based additives, sulfur based additives, ionic liquid additives ug inorganic lithium salt additives.
Pananglitan, ang dimethyl sulfite (DMS) sulfur based additives, nga adunay angay nga pagkunhod sa kalihokan, ug tungod kay ang pagkunhod sa mga produkto niini ug ang lithium ion binding mas huyang kaysa vinyl sulfate (DTD), ang pagpagaan sa paggamit sa mga organikong additives makadugang sa interface impedance, aron magtukod usa ka mas lig-on ug mas maayo nga ionic conductivity sa negatibo nga electrode interface film. Ang sulfite ester nga girepresentahan sa dimethyl sulfite (DMS) adunay taas nga dielectric nga makanunayon ug lapad nga operating temperature range.
(2) Ang solvent sa electrolyte
Ang tradisyonal nga lithium-ion battery electrolyte mao ang pag-dissolve sa 1 mol sa lithium hexafluorophosphate (LiPF6) ngadto sa usa ka mixed solvent, sama sa EC, PC, VC, DMC, methyl ethyl carbonate (EMC) o diethyl carbonate (DEC), diin ang komposisyon sa ang solvent, melting point, dielectric constant, viscosity ug compatibility sa lithium salt seryosong makaapekto sa operating temperature sa battery. Sa pagkakaron, ang komersyal nga electrolyte dali nga mapalig-on kung gigamit sa ubos nga temperatura nga palibot sa -20 ℃ ug sa ubos, ang ubos nga dielectric nga makanunayon naghimo sa lithium nga asin nga lisud sa pag-dissociate, ug ang viscosity taas kaayo aron mahimo ang internal nga resistensya sa baterya ug ubos. boltahe nga plataporma. Ang lithium-ion nga mga baterya mahimong adunay mas maayo nga performance sa ubos nga temperatura pinaagi sa pag-optimize sa kasamtangan nga solvent ratio, sama sa pag-optimize sa electrolyte formulation (EC: PC: EMC = 1: 2: 7) aron ang TiO2 (B) / graphene negatibo nga electrode adunay A kapasidad sa ~ 240 mA h g-1 sa -20 ℃ ug 0.1 A g-1 kasamtangan nga Densidad. O paghimo og bag-ong ubos nga temperatura nga electrolyte solvents. Ang dili maayo nga pasundayag sa mga baterya sa lithium-ion sa mubu nga temperatura nag-una nga may kalabutan sa hinay nga pag-desolve sa Li + sa panahon sa proseso sa pag-embed sa Li + sa materyal nga electrode. Ang mga substansiya nga adunay gamay nga paggapos nga kusog tali sa Li + ug mga molekula sa solvent, sama sa 1, 3-dioxopentylene (DIOX), mahimong mapili, ug ang nanoscale lithium titanate gigamit ingon nga materyal sa electrode aron ma-assemble ang pagsulay sa baterya aron mabayran ang pagkunhod sa coefficient sa pagsabwag sa electrode nga materyal sa ultra-ubos nga temperatura, aron sa pagkab-ot sa mas maayo nga ubos nga temperatura performance.
(3) lithium asin
Sa pagkakaron, ang komersyal nga LiPF6 ion adunay taas nga conductivity, taas nga mga kinahanglanon sa kaumog sa palibot, dili maayo nga thermal stability, ug dili maayo nga mga gas sama sa HF sa reaksyon sa tubig dali nga hinungdan sa mga peligro sa kaluwasan. Ang solid electrolyte film nga gihimo sa lithium difluoroxalate borate (LiODFB) igo nga lig-on ug adunay mas maayo nga ubos nga temperatura nga performance ug mas taas nga rate sa performance. Kini tungod kay ang LiODFB adunay mga bentaha sa parehong lithium dioxalate borate (LiBOB) ug LiBF4.
3. Katingbanan
Ang mubu nga pasundayag sa temperatura sa mga baterya sa lithium-ion maapektuhan sa daghang mga aspeto sama sa mga materyales sa electrode ug electrolytes. Ang komprehensibo nga pag-uswag gikan sa daghang mga panan-aw sama sa mga materyales sa electrode ug electrolyte makapauswag sa aplikasyon ug pag-uswag sa mga baterya sa lithium-ion, ug ang prospect sa aplikasyon sa mga baterya sa lithium maayo, apan ang teknolohiya kinahanglan nga maugmad ug mahingpit sa dugang nga panukiduki.
Oras sa pag-post: Hul-27-2023