Как вы сдерживаете расширение литий-титанатной батареи?

В настоящее время существует три основных решения для предотвращения расширения газа в батареях из титаната лития. Первый - это технологическая модификация материалов отрицательного электрода LTO, включая улучшенные методы подготовки и модификацию поверхности. Во-вторых, разработать электролиты, соответствующие отрицательному электроду LTO, включая добавки и системы растворителей; в-третьих, улучшите аккумуляторную технологию.

(1) Повышайте чистоту сырья и избегайте попадания примесей в производственный процесс. Частицы примесей не только катализируют отделение электролитов с образованием газа, но также значительно снижают производительность, срок службы и безопасность литиевых батарей. Следовательно, необходимо минимизировать попадание примесей в батареи.

(2) Поверхность титаната лития покрыта частицами углерода Nan. Очевидная причина отрицательного полюса, образующего газ LTO, заключается в том, что пленка SEI образуется медленно и реже, что приводит к явлению вздутия. Было обнаружено, что наличие изолирующего слоя между титанатом лития и границей раздела электролита (например, наноуглеродная оболочка на поверхности титаната лития (LTO / C) в сочетании с образованием пленки на границе раздела твердого электролита (SEI) на поверхности покрытие уменьшило площадь контакта между материалом LTO и электролитом и предотвратило газообразование.

С другой стороны, сам углерод может производить пленку SEI, чтобы восполнить недостаток LTO и повысить электропроводность материалов LTO. Вышеупомянутые результаты исследований имеют большое значение для решения проблемы газообразования титанатных литиевых батарей и содействия проектированию, крупномасштабному применению и разработке высокоэнергетических батарей из титаната лития.

(3) улучшить функцию электролита. Для разработки новых электролитов многие патенты поддерживают использование добавок для облегчения образования плотной пленки SEI на поверхности LTO, чтобы ингибировать возникновение побочных реакций на границе раздела между LTO и электролитами. Некоторые электролитические добавки, такие как фторированные карбонаты и фосфаты, способствуют образованию стабильной пленки SEI на поверхности положительного электрода, уменьшая растворение ионов металла на поверхности положительного электрода и, таким образом, уменьшая образование газа.

Пленкообразующие добавки могут ограничивать образование газа, пленкообразующая добавка, добавленная с литиевой солью борной кислоты, бутилнитрилом или адипонитрилом 2, структура соединений R - CO - CH = N2 (R или алкилфенил C1 ~ C8), циклический фосфат сложноэфирные и фенильные производные, производные фенилацетилена, добавки LiF, образование пленкообразующей добавки SEI способствуют поверхностной мембране LTO, в некоторой степени подавляют трюмный газ.

(4) Покрытие поверхности положительного электрода. Покрытие положительного электрода стабильными соединениями, такими как оксид алюминия, может эффективно ингибировать растворение ионов металлов. Однако комплексное покрытие может препятствовать расслоению иона лития и влиять на электрохимические свойства материала.

(5) Улучшение процесса производства аккумуляторов. При производстве батареи необходимо контролировать влажность окружающей среды, ввод технологической воды. Из причины, по которой образуется газ, можно видеть, что вода в воздухе реагирует с положительным материалом с образованием карбоната лития и ускоряет разложение электролита с образованием диоксида углерода. Кроме того, сам материал титаната лития обладает сильным водопоглощением (что необходимо для работы в сухой камере). После того, как отрицательный электрод поглотит воду, он вступит в реакцию с PF5, образующимся в результате обратимого разложения электролита, с образованием H2, поэтому необходим строгий контроль воды.

Страница содержит содержимое машинного перевода.