روند توسعه فنی مرتبط الکترولیت باتری لیتیومی 5 تجزیه و تحلیل روند جدید

الکترولیت یک هادی یونی رسانا بین قطب مثبت و قطب مثبت باتری است. از نمک لیتیوم الکترولیت، حلال آلی با خلوص بالا، مواد افزودنی لازم و سایر مواد خام به نسبت معینی تشکیل شده است. نقش مهمی در چگالی انرژی، چگالی توان، کاربردهای دمایی گسترده، عمر چرخه و عملکرد ایمنی باتری ها ایفا می کند.

مواد الکترود متشکل از پوسته، الکترود مثبت، الکترود منفی، الکترولیت و دیافراگم بدون شک کانون توجه و تحقیق مردم است. اما در عین حال، الکترولیت نیز جنبه ای است که نمی توان آن را نادیده گرفت. از این گذشته، الکترولیت که 15 درصد از هزینه باتری را تشکیل می دهد، نقش مهمی در چگالی انرژی، چگالی توان، کاربرد وسیع دمایی، عمر چرخه، عملکرد ایمنی و سایر جنبه های باتری ایفا می کند.

الکترولیت یک هادی یونی است که برای هدایت بین الکترودهای مثبت و منفی باتری استفاده می شود. از الکترولیت لیتیوم و سایر مواد خام، حلال های آلی با خلوص بالا و افزودنی های لازم به نسبت معینی تشکیل شده است. با گسترش روزافزون کاربرد باتری های لیتیومی، الزامات باتری های لیتیومی مختلف برای الکترولیت های آنها الزاماً متفاوت است.

در حال حاضر، دستیابی به انرژی ویژه بالا بزرگترین جهت تحقیقاتی باتری های لیتیومی است. به خصوص هنگامی که دستگاه های تلفن همراه سهم رو به رشدی از زندگی مردم را تشکیل می دهند، استقامت باتری به حیاتی ترین عملکرد باتری ها تبدیل شده است.

سیلیکون منفی ظرفیت گرمی بالایی دارد که به آن توجه شده است. اما با توجه به گسترش و کاربرد آن، کاربرد آن در سال های اخیر جهت تحقیقات خود را به سمت کربن سیلیکونی منفی تغییر داده است که دارای ظرفیت گرمی بالا و تغییر حجم کمی است. افزودنی های مختلف تشکیل دهنده فیلم اثرات متفاوتی بر چرخه منفی کربن سیلیکون دارند

2. الکترولیت با قدرت بالا

در حال حاضر، دستیابی به نرخ دشارژ مداوم بالا برای باتری های الکترونیکی لیتیومی تجاری دشوار است، عمدتاً به این دلیل که گوش الکترود باتری به طور جدی گرم می شود و دمای کلی باتری به دلیل مقاومت داخلی بسیار بالا است که به راحتی گرم می شود. کنترل. بنابراین، الکترولیت باید بتواند از داغ شدن بیش از حد سریع باتری در عین حفظ رسانایی بالا جلوگیری کند. پر شدن سریع نیز یک جهت مهم در توسعه الکترولیت است.

باتری با توان بالا نه تنها به پخش فاز جامد بالای مواد الکترود، مسیر مهاجرت کوتاه یون ناشی از نانو کریستالیزاسیون، کنترل ضخامت و فشردگی الکترود نیاز دارد، بلکه به نیازهای بالاتر برای الکترولیت نیز نیاز دارد: 1. نمک الکترولیت با تفکیک بالا. 2.2 ترکیب حلال - ویسکوزیته کم. 3. کنترل رابط - امپدانس فیلم کم.

3. الکترولیت با دمای گسترده

در دماهای بالا، باتری ها مستعد تجزیه خود الکترولیت و واکنش های نامطلوب بین مواد و الکترولیت هستند. در دمای پایین، نمک الکترولیت و افزایش دو برابری امپدانس غشا SEI منفی ممکن است رخ دهد. الکترولیت با دمای گسترده باتری را قادر می سازد تا محیط کاری وسیع تری داشته باشد. شکل زیر مقایسه نقاط جوش و خواص انجماد حلال های مختلف را نشان می دهد.

4. الکترولیت ایمنی

ایمنی باتری در احتراق و حتی انفجار منعکس می شود. اول از همه، خود باتری قابل اشتعال است، بنابراین هنگامی که باتری بیش از حد شارژ می شود، بیش از حد تخلیه می شود، اتصال کوتاه می شود، هنگامی که پین ​​خارجی فشرده می شود، زمانی که دمای خارجی بیش از حد بالا است، ممکن است حوادث ایمنی ایجاد شود. بنابراین، بازدارنده شعله یک جهت تحقیقاتی مهم برای الکترولیت ایمن است.

عملکرد بازدارنده شعله با افزودن بازدارنده شعله در الکترولیت معمولی محقق می شود. به طور کلی از بازدارنده شعله مبتنی بر فسفر یا هالوژن استفاده می شود. قیمت آن مناسب است و به عملکرد الکترولیت آسیب نمی رساند. علاوه بر این، استفاده از مایعات یونی دمای اتاق به عنوان الکترولیت نیز وارد مرحله تحقیقاتی شده است که استفاده از حلال های آلی قابل اشتعال در باتری ها را به طور کامل حذف خواهد کرد. علاوه بر این، مایعات یونی دارای فشار بخار بسیار کم، پایداری حرارتی/شیمیایی خوب و ویژگی های غیر قابل اشتعال هستند که ایمنی باتری های لیتیومی را تا حد زیادی بهبود می بخشد.

5. الکترولیت چرخه طولانی

در حال حاضر بازیابی باتری لیتیومی، به ویژه بازیابی نیرو، همچنان مشکلات فنی زیادی دارد، بنابراین بهبود عمر باتری راهی برای کاهش این وضعیت است.

الکترولیت طولانی مدت دو ایده تحقیقاتی مهم دارد. یکی ثبات الکترولیت، از جمله پایداری حرارتی، پایداری شیمیایی و پایداری ولتاژ است. دیگری پایداری با مواد دیگر است و فیلم الکترود پایدار است و دیافراگم عاری از اکسیداسیون است و مجموعه سیال عاری از خوردگی است.