Ni mambo gani yanayoathiri utendaji wa joto la chini la betri za ioni za lithiamu?

Pamoja na maendeleo ya haraka ya betri za lithiamu-ion katika uwanja wa magari ya umeme na sekta ya kijeshi, utendaji wa chini wa joto hauwezi kukabiliana na hali ya hewa maalum ya joto la chini au kasoro kali za mazingira.Chini ya hali ya joto la chini, uwezo mzuri wa kutokwa na nishati bora ya kutokwa kwa betri za lithiamu-ioni itapunguzwa sana, na wakati huo huo haiwezekani kuchaji katika mazingira chini ya -10 ° C, ambayo inazuia sana matumizi ya lithiamu. - betri za ion.

Mambo yanayoathiri utendaji wa joto la chini la betri za lithiamu ion

Betri ya ioni ya lithiamu inaundwa hasa na nyenzo chanya ya elektrodi, nyenzo hasi ya elektrodi, kitenganishi, na elektroliti. Betri za lithiamu-ion katika mazingira ya halijoto ya chini ni sifa ya kushuka kwa jukwaa la voltage ya kutokwa, uwezo mdogo wa kutokwa, kuoza kwa uwezo wa haraka, na utendaji duni wa kiwango.Sababu kuu zinazozuia utendaji wa joto la chini la betri za ioni za lithiamu ni zifuatazo:

※ Muundo mzuri wa electrode

Muundo wa pande tatu wa nyenzo chanya ya elektrodi huzuia kiwango cha uenezi wa ioni za lithiamu, na athari ni dhahiri hasa kwa joto la chini.Nyenzo za cathode za betri za ioni za lithiamu ni pamoja na fosfati ya chuma ya lithiamu, vifaa vya nickel cobalt manganese ternary, manganeti ya lithiamu, oksidi ya kobalti ya lithiamu, n.k., na pia ni pamoja na vifaa vya cathode ya voltage ya juu kama vile oksidi ya nickel ya manganese ya lithiamu na fosfati ya manganese ya lithiamu katika maendeleo. jukwaa., lithiamu vanadium phosphate na kadhalika.Vifaa tofauti vya electrode vyema vina miundo tofauti ya tatu-dimensional.Hivi sasa, nyenzo chanya za elektrodi zinazotumika kama betri za nguvu kwa magari ya umeme ni fosfati ya chuma ya lithiamu, vifaa vya nickel cobalt manganese ternary na manganeti ya lithiamu.Wu Wendi et al alisoma utendaji wa kutokwa kwa betri ya lithiamu iron phosphate na nickel cobalt manganese ternary betri ifikapo -20 ° C. Ilibainika kuwa uwezo wa kutokwa kwa betri ya lithiamu iron phosphate katika -20 ° C unaweza kufikia 67.38% tu ya joto la kawaida. uwezo, wakati nikeli cobalt manganese tatu Betri inaweza kufikia 70.1%.Du Xiaoli et al aligundua kuwa betri ya lithiamu manganese oksidi inaweza kufikia 83% ya uwezo wa joto la kawaida kwa -20 °C.

※ Kimumunyisho cha kiwango cha juu cha kuyeyuka

Kutokana na kuwepo kwa kiwango cha juu cha kuyeyuka katika kutengenezea mchanganyiko wa elektroliti, mnato wa elektroliti ya betri ya ioni ya lithiamu huongezeka katika mazingira ya joto la chini, na wakati halijoto ni ya chini sana, jambo la uimarishaji wa elektroliti hutokea, na kusababisha kupungua kwa joto. kiwango cha usafirishaji wa ioni za lithiamu katika elektroliti.

※ Kiwango cha uenezi wa ioni ya lithiamu

Kiwango cha ueneaji wa ioni za lithiamu katika anodi ya grafiti hupunguzwa katika mazingira ya joto la chini.Mfumo wa Xiang Yu ulisoma athari za anodi ya graphite kwenye utendaji wa kutokwa kwa joto la chini la betri ya lithiamu-ion, na kupendekeza kuwa upinzani wa uhamiaji wa malipo ya betri ya lithiamu-ion huongezeka chini ya mazingira ya joto la chini, ambayo husababisha kupungua kwa uenezaji wa ioni ya lithiamu. kiwango cha anodi ya grafiti, ambayo huathiri utendaji wa halijoto ya chini ya betri ya lithiamu-ioni.sababu muhimu.

※ filamu ya SEI

Katika mazingira ya joto la chini, filamu ya SEI ya electrode hasi ya betri ya lithiamu ion imeongezeka, na ongezeko la impedance ya filamu ya SEI husababisha kupungua kwa kiwango cha uendeshaji wa ioni za lithiamu katika filamu ya SEI.Hatimaye, betri ya ioni ya lithiamu huchajiwa na kutolewa katika mazingira ya halijoto ya chini ili kuunda mgawanyiko ili kupunguza chaji na ufanisi wa kutokwa.

※ T o muhtasari

Kwa sasa, mambo mengi yanaathiri utendaji wa joto la chini la betri za ioni za lithiamu, kama vile muundo wa elektrodi chanya, kiwango cha uhamiaji wa ioni za lithiamu katika sehemu mbalimbali za betri, unene na muundo wa kemikali wa filamu ya SEI, na uteuzi. ya chumvi ya lithiamu na vimumunyisho katika electrolyte.

Utendaji wa halijoto ya chini huzuia utumiaji wa betri za lithiamu-ion katika uwanja wa magari ya umeme, sekta ya kijeshi na mazingira uliokithiri.Ukuzaji wa betri za lithiamu-ioni na utendaji bora wa halijoto ya chini ni hitaji la haraka kwenye soko.