Pes temperatura gurşawynda litiý-ion batareýasynyň öndürijiligi ideal däl. Köplenç ulanylýan litiý-ion batareýalary -10 ° C-de işlese, iň ýokary zarýad we zarýad kuwwaty we terminal naprýa .eniýesi adaty temperatura bilen deňeşdirilende ep-esli azalýar [6], çykaryş temperaturasy -20 ° C-e düşende, bar bolan kuwwat hatda otag temperaturasy 25 ° C-de 1/3 derejesine çenli peselýär, çykaryş temperaturasy pes bolanda, käbir litiý batareýalary hatda "ölen batareýa" ýagdaýyna girip, zarýad berip we işledip bilmeýärler.
1, Pes temperaturada litiý-ion batareýalarynyň aýratynlyklary
(1) Makroskopik
Pes temperaturada litiý-ion batareýasynyň häsiýetli üýtgemeleri aşakdakylardyr: temperaturanyň üznüksiz peselmegi bilen, ohmiki garşylyk we polýarizasiýa garşylygy dürli derejelerde ýokarlanýar; Lityum-ion batareýasynyň zarýad naprýa .eniýesi adaty temperaturadan pesdir. Pes temperaturada zarýad berlende we zarýad berlende, işleýiş naprýa .eniýesi adaty temperaturadakydan has ýokary ýokarlanýar ýa-da peselýär, netijede iň ýokary ulanylýan kuwwat we kuwwat ep-esli azalýar.
(2) Mikroskopiki usul bilen
Pes temperaturada litiý-ion batareýalarynyň öndürijilik üýtgemeleri esasan aşakdaky möhüm faktorlaryň täsiri bilen baglanyşyklydyr. Daşky gurşawyň temperaturasy -20 than-dan pes bolanda, suwuk elektrolit berkleşýär, ýelimliligi ep-esli ýokarlanýar we ion geçirijiligi peselýär. Oňyn we otrisatel elektrod materiallarynda litiý ionynyň ýaýramagy haýal; Lityum ionyny ýok etmek kyn, SEI filminde ýaýramagy haýal we zarýad geçiriş impedansy ýokarlanýar. Lityum dendrit meselesi esasanam pes temperaturada ýüze çykýar.
2, Lityum-ion batareýalarynyň pes temperatura öndürijiligini çözmek üçin
Pes temperatura gurşawyny kanagatlandyrmak üçin täze elektrolitik suwuk ulgamy dizaýn ediň; Geçiriş tizligini çaltlaşdyrmak we geçiriş aralygyny gysgaltmak üçin polo positiveitel we otrisatel elektrod gurluşyny gowulandyrmak; Impedansy azaltmak üçin polo positiveitel we otrisatel gaty elektrolit interfeýsine gözegçilik ediň.
(1) elektrolit goşundylary
Umuman aýdanyňda, funksional goşundylary ulanmak batareýanyň pes temperatura öndürijiligini ýokarlandyrmak we ideal SEI filmini döretmäge kömek etmek üçin iň täsirli we tygşytly usullardan biridir. Häzirki wagtda goşundylaryň esasy görnüşleri izosýanat esasly goşundylar, kükürt esasly goşundylar, ion suwuk goşundylar we organiki däl litiý duz goşundylarydyr.
Mysal üçin, degişli azaltmak işjeňligi bilen, dimetil sulfit (DMS) kükürt esasly goşundylar we peseltmek önümleri we litiý ionynyň baglanyşygy winil sulfatdan (DTD) has gowşak bolany üçin, organiki goşundylaryň ulanylmagyny ýeňilleşdirmek, interfeýs impedansyny ýokarlandyrar, negatiw elektrod interfeýs filminiň has durnukly we has gowy ion geçirijiligi. Dimetil sulfit (DMS) bilen aňladylýan sulfit efirleri ýokary dielektrik hemişelik we giň iş temperatura diapazonyna eýe.
(2) Elektrolitiň çözgüdi
Adaty litiý-ion batareýasynyň elektrolitleri, EC, PC, VC, DMC, metil etil karbonat (EMC) ýa-da dietil karbonat (DEC) ýaly garyşyk erginlere 1 mol litiý heksafluorofosfat (LiPF6) eritmekdir. çözüji, ereýän nokat, dielektrik hemişelik, ýapyşyklygy we litiý duzy bilen utgaşmagy batareýanyň işleýiş temperaturasyna düýpli täsir eder. Häzirki wagtda täjirçilik elektrolit -20 ℃ we ondan pes temperatura gurşawyna ulanylanda berkitmek aňsat, pes dielektrik hemişelik litiý duzuny bölmegi kynlaşdyrýar we batareýanyň içerki garşylygy we pes bolmagy üçin ýapyşyklygy gaty ýokary naprýa .eniýe platformasy. Lityum-ion batareýalary, elektrolit formulasyny (EC: PC: EMC = 1: 2: 7) optimizirlemek ýaly bar bolan çözüji gatnaşygy optimizirlemek arkaly has pes temperatura öndürijiligine eýe bolup biler, şonuň üçin TiO2 (B) / grafen negatiw elektrodyň A bolmagy mümkin kuwwaty ~ 240 mA h g-1 -20 at we tok dykyzlygy 0,1 A g-1. Ora-da täze pes temperaturaly elektrolit erginlerini ösdüriň. Pes temperaturada litiý-ion batareýalarynyň pes işlemegi, esasan, Li + elektrod materialyna ornaşdyrylanda Li + -iň haýal zaýalanmagy bilen baglanyşyklydyr. Li + bilen 1, 3-dioksopentilen (DIOX) ýaly erginli molekulalaryň arasynda pes baglanyşyk energiýasy bolan maddalar saýlanyp bilner we nanoskale litiý titanaty batareýanyň synagyny ýygnamak üçin elektrod materialy hökmünde ulanylýar, azalýan diffuziýa koeffisiýentiniň öwezini dolmak üçin aşa pes temperaturada elektrod materialy, has pes temperatura öndürijiligini gazanmak üçin.
(3) litiý duzy
Häzirki wagtda täjirçilik LiPF6 ionynyň ýokary geçirijiligi, daşky gurşawda ýokary çyglylyk talaplary, ýylylyk durnuklylygynyň pesligi we suw reaksiýasyndaky HF ýaly erbet gazlar howpsuzlyga howp salmagy aňsat. Lityum difluoroxalate borate (LiODFB) tarapyndan öndürilen gaty elektrolit filmi ýeterlik derejede durnukly we pes temperatura öndürijiligi we has ýokary öndürijiligi bar. Sebäbi LiODFB litiý dioksalat boratyň (LiBOB) we LiBF4-iň artykmaçlyklaryna eýedir.
3. Gysgaça mazmun
Lityum-ion batareýalarynyň pes temperatura öndürijiligi elektrod materiallary we elektrolitler ýaly köp taraplara täsir eder. Elektrod materiallary we elektrolit ýaly köp nukdaýnazardan hemmetaraplaýyn gowulaşmak litiý-ion batareýalarynyň ulanylmagyna we ösmegine kömek edip biler we litiý batareýalarynyň ulanylyş perspektiwasy gowy, ýöne geljekki gözleglerde tehnologiýa ösdürilmeli we kämilleşdirilmeli.
Iş wagty: Iýul-27-2023