Выпуск литий-ионного аккумулятора с новым рекордом низкой рабочей температуры

Хотя батареи можно использовать в относительно холодном климате, они имеют ряд ограничений. Когда температура достигает 20 ℃, максимальная производительность аккумулятора может достигать только 50%, а при температуре минус 40 ℃ производительность литий-ионных аккумуляторов может быть достигнута только примерно до 12% от его емкости при комнатной температуре. Для низкотемпературной среды (например, температура может упасть до -157 ℃ в открытом космосе или температура ниже, чем в некоторых частях Канады и России - 50 ℃) аккумулятор сильно пострадает.

Но наша исследовательская группа обнаружила новую технологию, даже в случае, если другая батарея может выйти из строя, мы используем новую технологию для разработки батареи, которая может работать нормально. «Хорошо известно, что электролит (химический состав ионов среды между электродами) и электрод (положительно заряженный катод и отрицательно заряженный анод) имеют большое влияние на характеристики батареи», - заявили исследователи китайского отделения Университета Фудань в Шанхае. Yong - аккумулятор YaoXia.

Когда температура сильно снижается, литий-ионный аккумулятор, часто используемый, обычный электролит на основе сложноэфирного материала, станет медленным проводником, и возникнет на границе раздела между электролитом и электродом электрохимическая реакция, которая будет трудно продолжаться, это означает, что литий-ионная батарея не может в экстремально холодном климате сохраняет хорошие характеристики аккумулятора. Исследователи беспокоили эту проблему.

Команда пробовала использовать электролит на основе сложного эфира (этилацетат), у электролита более низкая точка замерзания, даже при экстремально низких температурах также можно подзаряжать. В качестве электродов используются два вида органических соединений: катод из поли (PTPAn) и три анилина - 1,4,5,8-диангидрид тетракарбоновой кислоты нафталина (NTCDA), полученный из полиимидного (PNTCDA) анода. В отличие от электрода, используемого в литий-ионных батареях, эти электроды из органического соединения не зависят от встроенного отклика (встроенный относится к молекулярной матрице иона, непрерывно вводимой в процесс молекулярной матрицы и замедляющейся при понижении температуры).

Юн-Яо Ся сказал: «Чтобы извлечь выгоду из этилацетатных электролитов и органических полимерных электродов, разработанных нашей исследовательской группой, перезаряжаемые литий-ионные батареи могут нормально работать при сверхнизких температурах - 70 ℃.

Юн-Яо Ся и его команда считают, что с другой попыткой использования литий-ионных аккумуляторов при экстремальных температурах это могло бы быть более элегантным решением. Другие исследователи пытаются разработать добавки к батареям для внешнего нагрева или использовать электролит на сжиженном газе для решения этой проблемы, но эти решения требуют дополнительных материалов, которые будут иметь дополнительный вес.

Yong - YaoXia думаю, что у батареи есть много преимуществ. «И традиционные литий-ионные батареи, по сравнению с материалом электрода из переходного металла, содержатся в органических материалах, ресурсы являются обильными, дешевыми, экологически чистыми», - сказал он. По его оценкам, они проектируют батарею, а цена на материалы для электродов составляет около трети от цен на другие электроды для литий-ионных батарей.

Но перед официальным выпуском аккумулятор еще нужно оптимизировать. Ся считает, что по сравнению с коммерческой литий-ионной батареей, батарея, чем энергия (единица) с энергией качества все еще низка, процесс сборки необходимо дополнительно оптимизировать. "Несмотря на низкую удельную энергию, в профессиональной области применения, он показывает большой прикладной потенциал.

Страница содержит содержимое машинного перевода.