Sa paspas nga pag-uswag sa mga de-koryenteng salakyanan sa tibuuk kalibutan, ang gidak-on sa merkado sa mga de-koryenteng salakyanan nakaabot sa $ 1 trilyon sa 2020 ug magpadayon sa pagtubo sa rate nga labaw sa 20% matag tuig sa umaabot. Busa, ang mga de-koryenteng salakyanan isip usa ka mayor nga paagi sa transportasyon, ang mga kinahanglanon sa pasundayag alang sa mga baterya sa kuryente mahimong mas taas, ug ang epekto sa pagkadunot sa baterya sa pasundayag sa gahum sa baterya sa ubos nga temperatura nga mga palibot kinahanglan dili ibalewala. Ang mga nag-unang hinungdan sa pagkadunot sa baterya sa ubos nga temperatura nga mga palibot mao ang: Una, ang ubos nga temperatura makaapekto sa gamay nga internal nga pagsukol sa baterya, ang thermal diffusion nga lugar dako, ug ang internal nga pagsukol sa baterya nagdugang. Ikaduha, ang baterya sa sulod ug sa gawas sa kapasidad sa pagbalhin sa bayad dili maayo, ang deformation sa baterya mahitabo kung ang lokal nga dili mabalik nga polarization. Ikatulo, ang ubos nga temperatura sa electrolyte molecular nga kalihukan hinay ug lisud nga isabwag sa panahon nga ang temperatura mosaka. Busa, ang ubos nga temperatura nga pagkadunot sa baterya seryoso, nga miresulta sa seryoso nga pagkadaut sa performance sa baterya.
1, Ang kahimtang sa ubos nga temperatura nga teknolohiya sa baterya
Ang mga kinahanglanon sa teknikal ug materyal nga pasundayag sa mga baterya sa lithium-ion nga gahum nga giandam sa mubu nga temperatura taas. Ang grabe nga pagkadaot sa pasundayag sa lithium-ion nga gahum nga baterya sa ubos nga temperatura nga palibot tungod sa pagdugang sa internal nga pagsukol, nga nagdala sa kalisud sa pagsabwag sa electrolyte ug gipamubu ang kinabuhi sa siklo sa cell. Busa, ang panukiduki bahin sa ubos nga temperatura nga teknolohiya sa gahum sa baterya nakahimo og pipila ka pag-uswag sa bag-ohay nga mga tuig. Ang tradisyonal nga high-temperature nga lithium-ion nga mga baterya adunay dili maayo nga taas nga temperatura nga performance, ug ang ilang performance dili gihapon lig-on ubos sa ubos nga temperatura nga mga kondisyon; dako nga gidaghanon sa ubos nga temperatura nga mga selula, ubos nga kapasidad, ug dili maayo nga ubos nga temperatura nga cycle performance; polarization mao ang kamahinungdanon lig-on sa ubos nga temperatura kay sa taas nga temperatura; dugang nga viscosity sa electrolyte sa ubos nga temperatura modala ngadto sa usa ka pagkunhod sa gidaghanon sa charge/discharge cycles; pagkunhod sa kaluwasan sa mga selula ug pagkunhod sa kinabuhi sa baterya sa ubos nga temperatura; ug pagkunhod sa performance sa paggamit sa ubos nga temperatura. Dugang pa, ang mubo nga siklo sa kinabuhi sa baterya sa mubu nga temperatura ug ang mga peligro sa kaluwasan sa mga low-temperatura nga mga selyula nagbutang sa mga bag-ong kinahanglanon alang sa kaluwasan sa mga baterya sa kuryente. Busa, ang pag-uswag sa lig-on, luwas, kasaligan ug taas nga kinabuhi nga mga materyales sa baterya sa kuryente alang sa mga low-temperature nga palibot mao ang pokus sa panukiduki sa mga low-temperature nga lithium-ion nga mga baterya. Sa pagkakaron, adunay pipila ka mga low-temperatura nga lithium-ion nga mga materyales sa baterya: (1) lithium metal anode nga mga materyales: ang lithium metal kaylap nga gigamit sa mga de-koryenteng sakyanan tungod sa taas nga kemikal nga kalig-on niini, taas nga electrical conductivity ug ubos nga temperatura nga bayad ug discharge performance; (2) ang carbon anode nga mga materyales kaylap nga gigamit sa mga de-koryenteng sakyanan tungod sa ilang maayo nga kainit nga pagsukol, ubos nga temperatura nga cycle performance, ubos nga electrical conductivity ug ubos nga temperatura nga siklo sa kinabuhi sa ubos nga temperatura; (3) Ang carbon anode nga mga materyales kaylap nga gigamit sa mga de-koryenteng sakyanan tungod sa ilang maayo nga kainit nga pagsukol, ubos nga temperatura nga cycle performance, ubos nga electrical conductivity ug ubos nga temperatura nga siklo sa kinabuhi. sa; (3) organic electrolytes adunay maayo nga performance sa ubos nga temperatura; (4) polymer electrolytes: polymer molecular chains medyo mubo ug adunay taas nga affinity; (5) inorganic nga mga materyales: inorganic polymers adunay maayo nga performance parameters (conductivity) ug maayo nga compatibility tali sa electrolyte kalihokan; (6) ang mga metal oxide dili kaayo; (7) dili organikong mga materyales: dili organikong mga polimer, ug uban pa.
2, Ang epekto sa ubos nga temperatura nga palibot sa lithium battery
Ang siklo sa kinabuhi sa mga baterya sa lithium nag-agad sa panguna sa proseso sa pag-discharge, samtang ang ubos nga temperatura usa ka hinungdan nga adunay mas dako nga epekto sa kinabuhi sa mga produkto sa lithium. Kasagaran, ubos sa ubos nga temperatura nga palibot, ang nawong sa baterya moagi sa pagbag-o sa hugna nga hinungdan sa kadaot sa istruktura sa nawong, inubanan sa kapasidad ug pagkunhod sa kapasidad sa cell. Ubos sa taas nga mga kondisyon sa temperatura, ang gas namugna sa selula, nga makapadali sa thermal diffusion; ubos sa ubos nga temperatura, ang gas dili ma-discharge sa oras, pagpadali sa pagbag-o sa hugna sa likido sa baterya; kon mas ubos ang temperatura, mas daghang gas ang mamugna ug mas hinay ang pagbag-o sa hugna sa likido sa baterya. Busa, ang internal nga pagbag-o sa materyal sa baterya mas grabe ug komplikado ubos sa ubos nga temperatura, ug mas sayon ang pagmugna og mga gas ug solido sulod sa materyal nga baterya; sa samang higayon, ang ubos nga temperatura motultol ngadto sa sunod-sunod nga makadaot nga mga reaksiyon sama sa dili mausab nga kemikal nga pagkaguba sa bugkos sa interface tali sa cathode material ug electrolyte; mosangpot usab kini sa pagkunhod sa electrolyte self-assembly ug cycle life; ang kapasidad sa pagbalhin sa bayad sa lithium ion sa electrolyte makunhuran; ang proseso sa pag-charge ug pagdiskarga magpahinabog sunodsunod nga mga reaksyon sa kadena sama sa polarization phenomenon sa panahon sa pagbalhin sa singil sa lithium ion, pagkadunot sa kapasidad sa baterya ug pagpagawas sa stress sa sulod, nga makaapekto sa kinabuhi sa siklo ug densidad sa enerhiya sa mga baterya sa lithium ion ug uban pang mga gimbuhaton. Ang pagpaubos sa temperatura sa ubos nga temperatura, mas grabe ug komplikado ang nagkalain-laing makadaut nga mga reaksyon sama sa redox nga reaksyon sa ibabaw sa baterya, thermal diffusion, pagbag-o sa hugna sa sulod sa selula ug bisan ang hingpit nga pagkaguba magpahinabo sa sunod-sunod nga mga reaksyon sa kadena sama sa electrolyte self-assembly, mas hinay ang reaction speed, mas seryoso ang battery capacity decay, ug mas kabus ang lithium ion charge migration nga abilidad sa taas nga temperatura.
3, Ubos nga temperatura sa pag-uswag sa mga prospect sa panukiduki sa teknolohiya sa baterya sa lithium
Sa ubos nga temperatura nga palibot, ang kaluwasan, kinabuhi sa siklo ug ang kalig-on sa temperatura sa selula sa baterya maapektuhan, ug ang epekto sa ubos nga temperatura sa kinabuhi sa mga baterya sa lithium dili mahimong ibaliwala. Sa pagkakaron, ang pagpanukiduki ug pag-uswag sa teknolohiya sa ubos nga temperatura nga gahum sa baterya gamit ang diaphragm, electrolyte, positibo ug negatibo nga mga materyales sa electrode ug uban pang mga pamaagi nakahimo sa pipila nga pag-uswag. Sa umaabot, ang pagpalambo sa low-temperature nga lithium battery nga teknolohiya kinahanglan nga pauswagon gikan sa mosunod nga mga aspeto: (1) ang pagpalambo sa lithium battery nga materyal nga sistema nga adunay taas nga enerhiya density, taas nga kinabuhi, ubos nga attenuation, gamay nga gidak-on ug ubos nga gasto sa ubos nga temperatura ; (2) padayon nga pag-uswag sa pagkontrol sa internal nga resistensya sa baterya pinaagi sa disenyo sa istruktura ug teknolohiya sa pag-andam sa materyal; (3) sa pag-uswag sa taas nga kapasidad, ubos nga gasto nga sistema sa baterya sa lithium, ang pagtagad kinahanglan ibayad sa mga electrolyte additives, lithium ion ug anode ug cathode interface ug internal nga aktibo nga materyal ug uban pang importante nga mga hinungdan nga impluwensya; (4) pagpalambo sa performance sa battery cycle (charge ug discharge espesipikong enerhiya), ang thermal stability sa baterya sa ubos nga temperatura nga palibot, ang kaluwasan sa lithium batteries sa ubos nga temperatura nga palibot ug uban pang direksyon sa pagpalambo sa teknolohiya sa baterya; (5) pagpalambo sa taas nga performance sa kaluwasan, taas nga gasto ug ubos nga gasto nga mga solusyon sa sistema sa baterya sa ubos nga temperatura; (6) pagpalambo sa ubos nga temperatura nga mga produkto nga may kalabutan sa baterya ug pagpalambo sa ilang aplikasyon; ( 7) pagpalambo sa high-performance low-temperature resistant nga mga materyales sa baterya ug teknolohiya sa device.
Siyempre, dugang pa sa mga direksyon sa panukiduki sa ibabaw, adunay daghan usab nga mga direksyon sa panukiduki aron mapalambo pa ang performance sa baterya ubos sa ubos nga kondisyon sa temperatura, mapaayo ang densidad sa enerhiya sa ubos nga temperatura nga mga baterya, makunhuran ang pagkadaut sa baterya sa ubos nga temperatura nga mga palibot, mapalugway ang kinabuhi sa baterya ug uban pang panukiduki pag-uswag; apan ang mas importante nga isyu mao kung unsaon pagkab-ot ang taas nga performance, taas nga kaluwasan, ubos nga gasto, taas nga range, taas nga kinabuhi ug ubos nga gasto nga komersyalisasyon sa mga baterya ubos sa ubos nga temperatura nga kondisyon mao ang kasamtangan Ang panukiduki kinahanglan nga mag-focus sa paglapas ug pagsulbad sa problema.
Panahon sa pag-post: Nob-22-2022