Litiumakkuelektrolyytin tekninen kehitystrendi 5 Uusi trendianalyysi

Elektrolyytti on johtava ionijohdin akun positiivisen navan ja positiivisen navan välillä. Se koostuu elektrolyyttilitiumsuolasta, erittäin puhtaasta orgaanisesta liuottimesta, tarvittavista lisäaineista ja muista raaka-aineista tietyssä suhteessa. Sillä on tärkeä rooli akkujen energiatiheydessä, tehotiheydessä, laajoissa lämpötilasovelluksissa, käyttöiässä ja akkujen turvallisuussuorituskyvyssä.

Elektrodimateriaali, joka koostuu kuoresta, positiivisesta elektrodista, negatiivisesta elektrodista, elektrolyytistä ja kalvosta, on epäilemättä ihmisten huomion ja tutkimuksen kohteena. Mutta samalla elektrolyytti on myös näkökohta, jota ei voida jättää huomiotta. Loppujen lopuksi elektrolyytti, jonka osuus akun kustannuksista on 15 %, on ratkaisevassa roolissa akun energiatiheydessä, tehotiheydessä, laajassa lämpötilasovelluksessa, syklin käyttöiässä, turvallisuussuorituskyvyssä ja muissa akun ominaisuuksissa.

Elektrolyytti on ionijohdin, jota käytetään johtamaan akun positiivisen ja negatiivisen elektrodin välillä. Se koostuu litiumelektrolyytistä ja muista raaka-aineista, erittäin puhtaista orgaanisista liuottimista ja tarvittavista lisäaineista tietyssä suhteessa. Litium-akkujen käytön laajenemisen myötä eri litiumakkujen vaatimukset niiden elektrolyyteille ovat välttämättä erilaisia.

Tällä hetkellä korkean ominaisenergian tavoittelu on litiumakkujen suurin tutkimussuunta. Varsinkin kun mobiililaitteiden osuus ihmisten elämästä on kasvava, akun kestävyydestä on tullut akkujen kriittisin suorituskyky.

Negatiivisella piillä on suuri gramman kapasiteetti, johon on kiinnitetty huomiota. Laajentumisesta ja käytöstä johtuen sen sovellus on kuitenkin muuttanut tutkimussuuntaansa viime vuosina negatiiviseen piihiileen, jolla on suuri grammakapasiteetti ja pieni tilavuusmuutos. Eri kalvon muodostavilla lisäaineilla on erilaisia ​​vaikutuksia piihiilen negatiiviseen kiertoon

2. Suuritehoinen elektrolyytti

Tällä hetkellä kaupallisten litiumakkujen on vaikea saavuttaa korkeaa jatkuvaa purkautumisnopeutta pääasiassa siksi, että akun elektrodikorva kuumenee vakavasti ja akun kokonaislämpötila on liian korkea sisäisen resistanssin vuoksi, joka on helppo lämpökäsitellä. ohjata. Siksi elektrolyytin pitäisi pystyä estämään akun liian nopea ylikuumeneminen säilyttäen samalla korkean johtavuuden. Nopea täyttö on myös tärkeä suunta elektrolyytin kehitykselle.

Tehokas akku ei vaadi vain elektrodimateriaalien suurta kiinteäfaasidiffuusiota, nanokiteytymisen aiheuttamaa lyhyttä ionien migraatiopolkua, elektrodin paksuuden ja tiiviyden hallintaa, vaan myös korkeampia vaatimuksia elektrolyytille: 1. Korkean dissosioitumisen elektrolyyttisuolaa; 2.2 Liuotinseos - alhainen viskositeetti; 3. Rajapinnan ohjaus - matala kalvoimpedanssi.

3. Leveän lämpötilan elektrolyytti

Korkeissa lämpötiloissa akut ovat alttiita itse elektrolyytin hajoamiselle ja materiaalien ja elektrolyytin välisille haitallisille reaktioille. Alhaisissa lämpötiloissa saattaa esiintyä elektrolyytin suolaa ja kaksinkertaista negatiivista SEI-kalvoimpedanssia. Ns. laajan lämpötilan elektrolyytti mahdollistaa akun laajemman työympäristön. Seuraava kuva esittää eri liuottimien kiehumispisteiden ja jähmettymisominaisuuksien vertailua.

4. Turvaelektrolyytti

Akun turvallisuus näkyy palamisessa ja jopa räjähdyksessä. Ensinnäkin akku itsessään on tulenarka, joten kun akku on ylilatautunut, ylipurkautunut, oikosulussa, kun ulkoista nastaa puristetaan, kun ulkoinen lämpötila on liian korkea, seurauksena voi olla turvallisuusonnettomuuksia. Siksi palonestoaine on tärkeä turvallisen elektrolyytin tutkimussuunta.

Paloa hidastava toiminto toteutetaan lisäämällä palonestoainetta tavanomaiseen elektrolyyttiin. Yleensä käytetään fosfori- tai halogeenipohjaista palonestoainetta. Sen hinta on kohtuullinen eikä vahingoita elektrolyytin suorituskykyä. Lisäksi tutkimusvaiheeseen on siirtynyt huoneenlämpöisten ionisten nesteiden käyttö elektrolyytteinä, mikä eliminoi täysin palavien orgaanisten liuottimien käytön akuissa. Lisäksi ionisilla nesteillä on erittäin alhainen höyrynpaine, hyvä lämpö/kemiallinen stabiilius ja syttymättömät ominaisuudet, mikä parantaa huomattavasti litiumakkujen turvallisuutta.

5. Pitkäkiertoinen elektrolyytti

Tällä hetkellä litiumakun talteenotossa, erityisesti tehon palautumisessa, on edelleen suuria teknisiä vaikeuksia, joten akun käyttöiän parantaminen on tapa lievittää tätä tilannetta.

Pitkäkestoisella elektrolyytillä on kaksi tärkeää tutkimusideaa. Yksi on elektrolyytin stabiilius, mukaan lukien lämpöstabiilisuus, kemiallinen stabiilisuus ja jännitteen stabiilisuus; Toinen on stabiilisuus muiden materiaalien kanssa, ja elektrodikalvo on stabiili, kalvo ei ole hapettunut ja nestekeräys ei sisällä korroosiota.