Liitiumaku elektrolüüdi asjakohane tehniline arengusuund 5 Uus trendianalüüs

Elektrolüüt on juhtiv ioonjuht aku positiivse pooluse ja positiivse pooluse vahel. See koosneb elektrolüüdi liitiumsoolast, kõrge puhtusastmega orgaanilisest lahustist, vajalikest lisanditest ja muudest toorainetest teatud vahekorras. See mängib olulist rolli akude energiatiheduses, võimsustiheduses, ulatuslikes temperatuurirakendustes, tsükli kestuses ja akude ohutusnäitajates.

Elektroodi materjal, mis koosneb kestast, positiivsest elektroodist, negatiivsest elektroodist, elektrolüüdist ja diafragmast, on kahtlemata inimeste tähelepanu ja uurimistöö keskmes. Kuid samal ajal on elektrolüüt ka aspekt, mida ei saa ignoreerida. Lõppude lõpuks mängib elektrolüüt, mis moodustab 15% aku maksumusest, otsustavat rolli aku energiatiheduse, võimsustiheduse, laia temperatuurirakenduse, tsükli eluea, ohutuse ja muude aspektide osas.

Elektrolüüt on ioonjuht, mida kasutatakse aku positiivse ja negatiivse elektroodi vaheliseks juhtimiseks. See koosneb liitiumelektrolüüdist ja muudest toorainetest, kõrge puhtusastmega orgaanilistest lahustitest ja teatud vahekorras vajalikest lisanditest. Kuna liitiumakude kasutamine muutub üha laialdasemaks, on erinevate liitiumakude nõuded nende elektrolüütidele tingimata erinevad.

Praegu on liitiumakude suurim uurimissuund kõrge erienergia poole püüdlemine. Eriti kui mobiilseadmed moodustavad inimeste elus üha suurema osa, on aku vastupidavusest saanud akude kõige kriitilisem jõudlus.

Negatiivne räni on suure grammi mahutavusega, millele on tähelepanu pööratud. Kuid tänu laienemisele ja kasutamisele on selle rakendus viimastel aastatel muutnud oma uurimissuunda negatiivse räni süsiniku vastu, millel on suur grammi mahutavus ja väike mahumuutus. Erinevatel kilet moodustavatel lisanditel on ränisüsiniku negatiivsele tsüklile erinev mõju

2. Suure võimsusega elektrolüüt

Praegu on kaubanduslikel elektroonilistel liitiumpatareidel raske saavutada kõrget pidevat tühjenemiskiirust, peamiselt seetõttu, et aku elektroodi kõrv on tõsiselt kuumenenud ja aku üldine temperatuur on sisetakistuse tõttu liiga kõrge, mida on lihtne termiliselt töödelda. kontroll. Seetõttu peaks elektrolüüt suutma ära hoida aku liiga kiiret ülekuumenemist, säilitades samal ajal kõrge juhtivuse. Kiire täitmine on ka oluline elektrolüütide arendamise suund.

Suure võimsusega aku nõuab mitte ainult elektroodimaterjalide kõrget tahkefaasi difusiooni, nanokristalliseerumisest põhjustatud lühikest ioonide migratsiooniteed, elektroodi paksuse ja kompaktsuse kontrolli, vaid ka kõrgemaid nõudeid elektrolüüdile: 1. Kõrge dissotsiatsiooniga elektrolüüdisool; 2.2 Lahusti segamine – madala viskoossusega; 3. Liidese juhtimine – madal kiletakistus.

3. Laia temperatuuriga elektrolüüt

Kõrgetel temperatuuridel on akud altid elektrolüüdi enda lagunemisele ning materjalide ja elektrolüüdi vahelistele kahjulikele reaktsioonidele. Madalal temperatuuril võib tekkida elektrolüütide väljasoolamine ja negatiivse SEI membraani impedantsi kahekordne suurenemine. Nn laia temperatuuriga elektrolüüt võimaldab akul olla laiemat töökeskkonda. Järgnev joonis näitab erinevate lahustite keemispunktide ja tahkestumise omaduste võrdlust.

4. Ohutuselektrolüüt

Aku ohutus peegeldub põlemises ja isegi plahvatuses. Esiteks on aku ise tuleohtlik, nii et kui aku on üle laetud, tühjenenud, lühises, kui väline tihvt on pigistatud, kui välistemperatuur on liiga kõrge, võivad tekkida ohutusõnnetused. Seetõttu on leegiaeglustaja ohutu elektrolüüdi oluline uurimissuund.

Leegiaeglustaja funktsioon saavutatakse leegiaeglustaja lisamisega tavapärasesse elektrolüüdi. Tavaliselt kasutatakse fosfori- või halogeenipõhist leegiaeglustit. Selle hind on mõistlik ja ei kahjusta elektrolüüdi jõudlust. Lisaks on uurimisfaasi jõudnud ka toatemperatuuriliste ioonsete vedelike kasutamine elektrolüütidena, mis välistab täielikult tuleohtlike orgaaniliste lahustite kasutamise akudes. Lisaks on ioonvedelikel äärmiselt madal aururõhk, hea termiline/keemiline stabiilsus ja mittesüttivad omadused, mis parandab oluliselt liitiumakude ohutust.

5. Pika tsükli elektrolüüt

Praegu on liitiumaku taastamisega, eriti võimsuse taastamisega, endiselt suuri tehnilisi raskusi, seega on aku tööea parandamine üks viis selle olukorra leevendamiseks.

Pikaajalisel elektrolüüdil on kaks olulist uurimisideed. Üks on elektrolüüdi stabiilsus, sealhulgas termiline stabiilsus, keemiline stabiilsus ja pinge stabiilsus; Teine on stabiilsus teiste materjalidega ja elektroodi kile on stabiilne ja membraan on oksüdatsioonivaba ja vedeliku kogumine on korrosioonivaba.