Каковы пять основных тенденций в развитии технологии электролитов литиевых батарей?

Электролит - это ионный проводник, который действует как проводник между положительным и отрицательным полюсами батареи. Он состоит из солей литиевого электролита, органических растворителей высокой чистоты, а также необходимых добавок и другого сырья в определенной пропорции. Он играет важную роль в плотности энергии, удельной мощности, широком диапазоне температур, сроке службы и характеристиках безопасности батарей.

Литиевая батарея состоит из корпуса, положительного электрода, отрицательного электрода, электролита и диафрагмы. Материал электродов, несомненно, является предметом пристального внимания и исследований. Но в то же время электролит - это тоже аспект, который нельзя игнорировать. В конце концов, электролит, на который приходится 15% стоимости батареи, действительно играет решающую роль в плотности энергии батареи, удельной мощности, широком диапазоне температур, сроке службы и характеристиках безопасности. роль.

Электролит - это ионный проводник, который действует как проводник между положительным и отрицательным полюсами батареи. Он состоит из солей электролита лития, органических растворителей высокой чистоты и необходимых добавок в определенной пропорции. Поскольку применение литиевых батарей становится все более и более обширным, требования литиевых батарей к их электролитам также должны быть другими. Затем небольшая серия о тенденции развития электролита литиевого ключевого сырья-электролита.

1, электролит с высоким коэффициентом энергии

Погоня за высокой удельной энергией в настоящее время является крупнейшим направлением исследований литий-ионных аккумуляторов. Особенно, когда мобильные устройства занимают все большую и большую долю в жизни людей, выносливость стала наиболее важным показателем для аккумуляторов.

В будущем разработка батарей с высокой плотностью энергии должна иметь положительный полюс Gaodianya и отрицательный кремниевый полюс. Отрицательный кремний имеет огромный объем граммов и беспокоит людей. Однако из-за собственного эффекта набухания применять его нельзя. В последние годы направление исследований изменилось на кремниевый отрицательный электрод, который имеет относительно большой объем в граммах и небольшое изменение объема. Различные мембранные добавки по-разному циклически воздействуют на отрицательный электрод из кремнезема.

2, электролит высокой мощности

В настоящее время коммерчески выпускаемым литиево-электронным батареям трудно добиться большого увеличения и непрерывной разрядки. Основная причина заключается в том, что ушки батареи горячие, а внутреннее сопротивление приводит к слишком высокой общей температуре батареи и склонности к тепловому разгоне. Следовательно, необходимо, чтобы электролит подавлял перегрев батареи без сохранения высокой проводимости. А для силового элемента быстрая зарядка также является важным направлением развития электролитов.

Аккумуляторы большой мощности требуют не только высокой диффузии твердой фазы, нанокристаллизации для сокращения путей переноса ионов, контроля толщины и уплотнения электродов, но и более высоких требований к электролитам: 1, соль электролита с высокой диссоциацией; 2, вязкость соединения растворителя ниже; 3, интерфейс управления-нижнее сопротивление мембраны.

3, электролит с широкой температурой

Аккумуляторы склонны к разложению самого электролита при высоких температурах, и побочная реакция между материалом и электролитической жидкостью усиливается. При низких температурах осаждение солей электролита и сопротивление мембраны SEI отрицательного электрода могут увеличиваться экспоненциально. Так называемый электролизер с широким температурным диапазоном призван расширить рабочую среду аккумулятора. На следующем рисунке показаны контрасты точек кипения и затвердевания различных растворителей.

4, электролиты безопасности

Безопасность батареи в основном отражается на возгорании или даже взрыве. Во-первых, легко воспламеняется сам аккумулятор. Следовательно, когда аккумулятор перезаряжен, разряжен и закорочен, когда он получает внешнюю иглоукалывание и экструзию, когда внешняя температура слишком высока, может привести к аварии. Поэтому антипирены - одно из основных направлений в изучении безопасных электролитов.

Огнезащитная функция достигается за счет добавления антипиреновых добавок в обычные электролиты. Обычно используются фосфорные или галогенные антипирены, а цена на антипирены разумна и не влияет на характеристики электролитов. Кроме того, использование ионных жидкостей комнатной температуры в качестве электролитов также вошло в фазу исследований, которые полностью исключат использование легковоспламеняющихся органических растворителей в батареях. Кроме того, ионные жидкости обладают характеристиками чрезвычайно низкого давления пара, хорошей термической / химической стабильности и негорючести, что значительно повысит безопасность литий-ионных батарей.

5, электролит длительного цикла

Поскольку при восстановлении литиевых батарей, особенно силовых, все еще существуют серьезные технические трудности, увеличение срока службы батарей - способ облегчить эту ситуацию.

Есть две основные идеи для изучения электролитов с длинным циклом. Один из них - это стабильность электролитов, включая термическую стабильность, химическую стабильность и стабильность напряжения. Во-вторых, это стабильность других материалов, требующая стабильности при формировании электродов, отсутствии окисления с диафрагмой и коррозии с собирающей жидкостью.

Страница содержит содержимое машинного перевода.