Литий-ионный аккумулятор Обзор электролита Определение и работа

Что такое электролит в литий-ионной батарее?

Электролит - это огромная часть ионно-литиевых батарей. На самом деле литий-ионные аккумуляторы не могут работать без электролита. Электролит - это среда, в которой положительные ионы лития переносятся между катодом и анодом батареи. В большинстве ионно-литиевых батарей электролит состоит из литиевой соли. Помимо литиевой соли, в электролит необходимо добавить различные добавки, чтобы он работал должным образом и имел соответствующие характеристики. Добавки, добавленные к электролиту, помогают улучшить стабильность электролита, предотвращая такие проблемы, как образование дендритов и разложение самого раствора. В зависимости от материалов анода и катода конкретный состав электролита будет варьироваться. Самая важная часть - рассмотреть состав этих добавок, поскольку они имеют огромное влияние на работу литий-ионного аккумулятора.

Как присадки к электролиту работают внутри литий-ионного аккумулятора?

Электролит действует как катализатор внутри литий-ионного аккумулятора. Это облегчает движение ионов от анода к катоду во время зарядки и разрядки. Электролит состоит из растворимых в жидкости солей, кислот и других оснований. Затем он превращается в гелеобразный и сухой форматы. Электролит также имеет другую форму, которая представляет собой полимер, используемый в твердотельных литиевых батареях. И другие формы твердых керамических и расплавленных солей, которые используются в серно-натриевых батареях.

Электролит, который используется внутри литий-ионных батарей, имеет жидкую, гелевую или сухую полимерную форму. Жидкая форма электролита представляет собой легковоспламеняющееся органическое вещество, а не водный раствор. В большинстве случаев он состоит из солей лития с органическими растворителями, такими как этиленкарбонат. Соли лития смешиваются с различными карбонатами, чтобы обеспечить более высокую проводимость и расширить пределы температурного диапазона электролита. Некоторые другие соли могут быть введены в смесь для уменьшения других негативных аспектов, таких как выделение газа, и улучшения высокотемпературного цикла смеси.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

В ионно-литиевых и литий-полимерных батареях в электролит внутри них вводится множество добавок. Эти добавки используются для увеличения проводимости электролита. Кроме того, в смесь вводятся добавки для увеличения срока службы и улучшения уникальных характеристик, которые необходимы для благополучия аккумулятора. У каждого производителя есть свой рецепт добавок к электролиту, который считается засекреченной промышленной тайной для каждой компании.

Как правило, электролит - это стабильный элемент. Однако в литий-ионных батареях из-за непрерывных химических реакций внутри батареи. На аноде батареи образуется пассивирующая тонкая пленка. Эта пассивирующая пленка называется «граница раздела твердого электролита (SEI)». Этот пленочный слой действует как разделительный слой, который отделяет анод от катода, однако он позволяет ионам проходить через него, действует как разделитель. Подводя итог, можно сказать, что слой SEI в литий-ионных батареях необходим для правильной работы и функционирования батареи. Более того, со временем на катоде литий-ионной батареи происходит окисление электролита, что, в свою очередь, постоянно влияет на емкость батареи.

Добавки, добавляемые в смесь литий-ионных аккумуляторов, действуют как способ предотвратить чрезмерное ограничение SEI. Они добавлены как способ продлить срок службы батареи.

Как упоминалось ранее, добавки - главный секрет их компаний. Однако известной добавкой является виниленкарбонат (ВК). Какой качественный материал увеличивает срок службы ионно-литиевой батареи. Особенно при работе при более высоких температурах. Кроме того, он сохраняет внутреннее сопротивление на низком уровне при длительном использовании и в старости. Кроме того, ВК работает как стабилизатор пленки SEI на аноде без каких-либо известных побочных эффектов.

Что такое твердотельный электролит?

Твердотельные электролиты - это твердые вещества, которые обладают высокой проводимостью для катионов и анионов, несмотря на то, что они являются электронными изоляторами. Он был разработан в начале 1970-х годов, когда спрос на альтернативные источники энергии был на пике. Твердотельные электролиты - это материалы, которые обладают способностью проводить электричество во время движения ионов, находясь в твердой фазе или состоянии. В отличие от твердотельных электронных проводников, таких как металлы и полупроводники, твердые электролиты проводят электрический ток за счет движения ионов (анионов и катионов). Твердотельный электролит также известен как быстрый ионный проводник (FIC) и сверхионный проводник.

Твердотельный электролит делится на две категории:

• Неорганический электролит

• Твердый полимерный электролит.
  

Твердый полимерный электролит обычно получают методом полимеризации. При его приготовлении также используются другие методы, такие как добавление к нему нано-наполнителей. С другой стороны, неорганический электролит включает порошки оксидов и сульфидов.

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Твердотельный электролит при использовании в ионно-литиевых батареях должен быть аморфным или некристаллическим. Поэтому; механохимические методы используются для приготовления электролита во время измельчения или измельчения.

У твердотельного электролита есть некоторые свойства, которыми он должен обладать, чтобы называться таковым. Из этих свойств:

• Он должен обладать очень высокими ионными свойствами и проводимостью.

• Он должен обладать незначительной электронной проводимостью.
  

• Он должен содержать большое количество подвижных ионов.
  

• У него должно быть большое количество пустых производителей с эквивалентной энергией активации.
  

• Анионный каркас электролита должен быть сильно поляризуемым.
  

• Наконец, твердотельный электролит должен быть химически и физически совместимым с анодом и катодом батареи, в которой будет использоваться электролит.
  

Наука, лежащая в основе образования твердотельного электролита, называется твердотельной ионикой (SSI). Несмотря на то, что он был представлен миру в начале 1970-х годов, он до сих пор считается новой областью исследований. Поскольку спрос на твердотельные электролиты не такой большой, как на обычный электролит, прогнозируется, что в ближайшее десятилетие наука не улучшится.