Avanzate in a ricerca nantu à a perdita termica di a carica di a batteria di lithium

著者：Iflowpower – Olupese Ibusọ Agbara to ṣee gbe

Abstract: Riassuntu di l&39;ultimi avanzi è e prospettive di sviluppu per a ricerca di batterie di lithium-ion d&39;alta sicurezza. Impurtante da a stabilità di l&39;alta temperatura di l&39;elettroliti è l&39;elettroliti, i causi di l&39;instabilità termale di e batterie di lithium ion è i so miccanismi anu clarificatu chì u sistema di batterie di lithium-ion esistenti hè inadegwatu à temperature elevate, prupone di sviluppà elettroliti d&39;alta temperatura, mudificazioni pusitivi è negativi è Gestione di batteria esterna, etc. per cuncepisce batterie di lithium-ion d&39;alta sicurezza.

Perspettiva nantu à u sviluppu di a pruspettiva tecnica di u sviluppu di batterie di lithium-ion di sicurezza. 0 Introduzione Batterie di ioni di litiu diventanu un rappresentante tipicu di un novu tipu d&39;energia per via di u so prezzu bassu, altu rendiment, alta putenza è ambiente verde, largamente utilizatu in i prudutti digitali 3C, l&39;energia mobile è l&39;attrezzi elettrici. In l&39;ultimi anni, per via di l&39;intensificazione di a contaminazione ambientale è di a guida di a pulitica naziunale, u mercatu di i veiculi elettrici basati in veiculi elettrici hà aumentatu a dumanda di batterie di lithium-ion, in u prucessu di sviluppu di sistemi di batterie di lithium-ion d&39;alta putenza, i prublemi di sicurezza di e batterie anu attiratu una grande attenzione, i prublemi esistenti anu urgentemente bisognu di più risolve.

U cambiamentu di temperatura di u sistema di batterie hè determinatu da l&39;emergenza di u calore è distribuitu dui fattori. L&39;ocurrenza di u calore di a batteria di lithium ion hè impurtante hè causata da a reazione trà a descomposizione termica è u materiale di a bateria. Reduce u calore di u sistema di batterie è migliurà u sistema di prestazioni anti-alta temperatura, u sistema di batterie hè sicuru.

È i picculi equipaghji portatili cum&39;è i telefoni cellulari, a capacità di a batteria di u laptop hè generalmente menu di 2AH, è a capacità di a batteria di lithium-ion aduprata in i veiculi elettrici hè generalmente più grande di 10ah, è a temperatura lucale hè spessu più alta di 55 ° C durante u funziunamentu normale, è a temperatura interna righjunghji 300 ° C. eventualmente conduce à u termale fora di cuntrollu è a combustione di a bateria o l&39;esplosione [3]. In più di i so propiu fattori di risposta chimica, certi pirsuni anu un cortu circuitu causatu da u surriscaldamentu, u sorpassu è l&39;impattu meccanicu, certi fattori artificiali ponu ancu purtà à l&39;occurrence di una batteria di lithium-ion per causà accidenti di salvezza. Per quessa, hè impurtante di studià è migliurà u funziunamentu di alta temperatura di batterie lithium-ion.

1 termale fora di cuntrollu causa analisi di u termale fora di cuntrollu di a bateria di lithium-ion hè impurtante perchè a temperatura interna di a bateria aumenta. Attualmente, u sistema d&39;elettroliti più utilizatu in e batterie di lithium-ion cummerciale hè una suluzione di carbonate mista di LiPF6. Un tali solvente hà una alta volatilità, un puntu d&39;incendiu bassu, assai faciule da combust.

Quandu u cortu circuitu internu causatu da scontru o deformatu, un grande tassu di carica è scaricamentu è superà, ci sarà assai calore, risultatu in l&39;aumentu di a temperatura di a bateria. Quandu ghjunghje à una certa temperatura, una seria di riazzioni di descomposizione pruvucarà l&39;equilibriu termale di a bateria per esse distruttu. Quandu u calore liberatu da sti reazzioni chimichi ùn ponu esse evacuati in u tempu, aggravarà a prugressu di a reazzione, è attivate una seria di reazzioni laterali auto-riscaldanti.

A temperatura di a bateria aumenta bruscamente, vale à dì "termale fora di cuntrollu", eventualmente chì porta à a brusgia di a bateria, è ancu una splusione si faci seriamente. In generale, a causa di u termale fora di cuntrollu di a bateria di lithium-ion hè impurtante in l&39;instabilità termale di l&39;elettroliti, è ancu l&39;instabilità termale di l&39;elettroliti è a coexistenza di l&39;elettroliti pusitivi è negativi. Attualmente, da un grande aspettu, a sicurità di e batterie di lithium-ion hè impurtante da a gestione esterna è u disignu internu per cuntrullà a temperatura interna, a tensione è a pressione di l&39;aria per ottene scopi di sicurezza.

2 Risolve a strategia termale fora di cuntrollu 2. Gestione esterna 1) Componente PTC (coefficiente di temperatura pusitivu): Installa u cumpunente PTC in una batteria di ioni di litio, chì cunsidereghja a pressione è a temperatura in a batteria, è quandu a batteria hè riscaldata da una carica eccessiva, a batteria hè 10. A resistenza aumenta per limità a corrente, è a tensione trà i poli pusitivu è negativu hè ridutta à una tensione sicura per realizà a funzione di prutezzione automatica di a batteria. 2) Valvula a prova di esplosione: Quandu a bateria hè troppu grande per via di l&39;anormalità, a valvula a prova di esplosione hè deformata, chì serà piazzata à l&39;internu di a bateria per esse cunnessa, ferma a carica.

3) Elettronica: 2 ~ 4 pacchetti di batterie ponu embelfine u protettore di ioni di litio di designu di circuitu elettronicu, prevene l&39;overcharge è over-discharge, prevene accidenti di sicurezza, allargà a vita di a batteria. Di sicuru, sti mètudi di cuntrollu esternu hannu un certu effettu, ma sti dispusitivi addiziunali anu aghjustatu a cumplessità è u costu di pruduzzione di a bateria, è ùn ponu micca risolviri cumplitamenti u prublema di sicurità batterie. Dunque, hè necessariu di stabilisce un mecanismu di prutezzione intrinsicu di salvezza.

2.2 Migliurà l&39;elettroliti elettroliti elettroliti cum&39;è una batteria di ioni di litio, a natura di l&39;elettroliti determina direttamente a prestazione di a batteria, a capacità di a bateria, a gamma di temperatura di u funziunamentu, u rendiment di u ciclu è u rendiment di sicurezza sò impurtanti. Attualmente, i sistemi di suluzione elettrolitica di batterie di lithium-ion cummerciale, a cumpusizioni più largamente usata hè LIPF6, carbonate di vinile è carbonate lineari.

U fronte hè un ingredientu indispensabile, è u so usu hà ancu qualchì limitazione in quantu à u rendiment di a bateria. À u listessu tempu, una grande quantità di bassu di ebollizione, u puntu di u focu bassu di solvente di carbonate hè aduprata in l&39;elettrolitu, chì serà à a temperatura più bassa. Flash, ci hè un grande periculu di sicurità.

Per quessa, assai circadori pruvate à migliurà u sistema di l&39;elettroliti per migliurà u funziunamentu di sicurezza di l&39;elettroliti. In u casu induve u materiale di u corpu principale di a bateria (cumpresu u materiale di l&39;elettrodu, u materiale di diafragma, u materiale di l&39;elettroliti) ùn cambia micca in pocu tempu, a stabilità di l&39;elettroliti hè un modu impurtante per rinfurzà a sicurità di e batterie di lithium ion. 2.

2.1 Additivi funziunali additivi funziunamentu hannu menu dosage, funziunalità mirata. Vale à dì, pò migliurà significativamente certi prestazioni macroscòpichi di a bateria senza cambià u prucessu di produzzione senza cambià o sostanzialmente micca novi costi di bateria.

Per quessa, l&39;additivi di funzione sò diventati un puntu caldu in a bateria di lithium-ion d&39;oghje, chì hè unu di i viaghji più promettenti chì sò attualmente a suluzione patogena più promettente di l&39;elettroliti di lithium-ion. L&39;usu basicu di l&39;additivu hè di impedisce chì a temperatura di a bateria hè troppu alta è a tensione di a bateria hè limitata à a gamma di cuntrollu. Dunque, u disignu di l&39;additivu hè ancu cunsideratu da a perspettiva di a temperatura è u potenziale di carica.

Additivu ritardante di fiamma: L&39;additivu ritardante di fiamma pò ancu esse divisu in additivi ritardanti di fiamma di fosforu organicu, un additivu ritardante di fiamma compostu chì cuntene nitrogenu, un additivu ritardante di fiamma basatu in silicone è un additivu compositu ignifugo. 5 categurie impurtanti. Ritardanti di fiamma di fosforescellule organiche: Impurtante include alcuni fosfati alchilici, fosfiti alchilici, fosfati fluorurati è composti di fosfati nitrile.

U meccanisimu di ritardante di fiamma hè impurtante per a reazzione in catena di molécule retardanti di fiamma chì interferiscenu cù i radicali liberi di l&39;idrogenu, cunnisciutu ancu com&39;è mecanismu di cattura di radicali liberi. A descomposizione di gasificazione additiva libera i radicali liberi chì cuntenenu fosforu, a capacità di i radicali liberi per finisce una reazzione in catena. Ritardante di fiamma di fosfatatu: Fosfatu impurtante, fosfatatu di trietilu (TEP), fosfatatu di tributil (TBP), etc.

Composti di fosfati nitrile cum&39;è esametilfosfazene (HMPN), fosfito alchile cum&39;è trimetilfosfito (TMPI), tri-(2,2,2-trifluoroetile), fosfito (TT-FP), estere di acidi fluorurati, cum&39;è trè-(2,2,2-trifluoroetil) fosfato (TFP), di-(trifluoroetile) fosfato (TFP), 2-(trifluoroetile) (BMP), (2,2,2-trifluoroethyl) - diethyl phosphate (TDP), phenylphosphate (DPOF), etc. hè un bonu additivu retardante di fiamma. U fosfatatu tipicamente hà una viscosità relativamente grande, una scarsa stabilità elettrochimica, è l&39;aghjunzione di i ritardanti di fiamma hà ancu un effettu negativu nantu à a conduttività ionica di l&39;elettrolitu è ​​a reversibilità di a circulazione di l&39;elettrolitu mentre aumenta a rifrattività di l&39;elettrolitu.

Hè in generale: 1 cuntenutu di carbonu di novi gruppi alchilici; 2 gruppi aromatici (fenile) gruppu alchile sustituitu; 3 formanu una struttura ciclica fosfatatu. Materiale alogenatu organicu (solvente alogenatu): u ritardante di fiamma alogenicu organicu hè impurtante per a gripe a gripe. Dopu chì H hè rimpiazzatu da F, e so proprietà fisiche anu cambiatu, cum&39;è diminuzione di u puntu di fusione, diminuzione di viscosità, migliurà a stabilità chimica è elettrochimica, etc.

U ritardante di fiamma alogenicu organicu hè impurtante include carbonati fluorociclici, carbonati fluoro-catene è etere alchil-perfluorodecane, etc. OHMI è altri comparati fluororethyl etere, cumposti fluorure-contena fluoride mustrò chì l &39;agghiunta di 33,3% (fraction volume) 0.

67 mol / lliclo4 / Ec + DEC + PC (rapportu di volume 1: 1: 1) elettrolitu hà un puntu di lampu più Altu, u putenziale di riduzzione hè più altu ch&39;è u solvente organicu EC, DEC è PC, chì ponu rapidamente formate una film SEI nantu à a superficia di u grafite naturali, migliurà a prima carica è scarica di efficienza Cullen è capacità di scaricamentu. U fluoru stessu ùn hà micca l&39;usu di a funzione di cattura di radicali liberi di u ritardante di fiamma descrittu sopra, solu per dilute co-solventi volatili è infiammabili, cusì solu u rapportu di volumi in l&39;elettroliti hè soprattuttu (70%) Quandu l&39;elettroliti ùn hè micca inflammable. Composite flame retardant: U composite flame retardant attualmente utilizatu in l&39;elettroliti hà un compostu PF è un compostu di classi NP, sustanzi rapprisentanti anu un impurtante hexamethylphosphoride (HMPA), fluorofosfat, etc.

I ritardanti di fiamma esercitanu un effettu ritardante di fiamma per l&39;usu sinergicu di dui elementi ignifughi. FEI et al. Propone dui retardanti di fiamma NP MEEP è MEE, è a so formula moleculare hè mostrata in Figura 1.

Licf3SO3 / MeEP:PC = 25:75, l&39;elettrolitu pò riduce l&39;infiammabilità di 90%, è a conduttività pò ghjunghje à 2,5 × 10-3S / cm. 2) Additivu overcharged: Una seria di reazzioni si verificanu quandu a bateria di lithium-ion hè sopracargata.

U cumpunente elettrolitu (impurtante hè u disolvente) inveraffling a superficia di reazzioni di descomposizione oxidativa in a superficia di l&39;elettrodu pusitivu, u gasu hè generatu è a quantità di calore hè liberata, risultatu in l&39;aumentu di a pressione interna di a bateria è l&39;aumentu di a temperatura, è a sicurità di a bateria hè seriamente affettata. Da u mecanismu di u scopu, l&39;additivu di prutezzione overchaul hè impurtante per u tipu di putenza di stripping oxidative è dui tipi di tipu di polimerizazione elettrica. Da u tipu di additivu, pò esse divisu in alogenuro di lithium, compostu di metallocene.

Attualmente, un adaprase supplementu supplementu (BP) è ciclohexylbenzene (CHB) addiziale sopra à l&39;additivi redox anti-overchard sò u principiu quandu a tensione di carica supera a tensione di cutoff normale, l&39;additivu principia à l&39;elettrodu pusitivu. A reazione d&39;ossidazione, u pruduttu d&39;ossidazione si diffonde à l&39;elettrodu negativu, è a reazione di riduzzione si trova. L&39;ossidazione hè chjusa trà i poli pusitivi è negativi, assorbe l&39;excedente di carica.

I so sustanzi rapprisintanti anu un ferrocene è u so derivatu, ferrid 2,2-pyridine è un cumplessu di glenoline adiacente 1,10, derivativu tiol. Bloccu di polimerizazione additivu anti-pienu. Sustanze rappresentative include ciclohexylbenzene, biphenyl è altre sustanzi.

Quandu u bifenile hè adupratu cum&39;è additivu pre-caricatu, quandu a tensione righjunghji 4,5 à 4,7 V, u bifenile aghjuntu hè polimerizatu elettrochimicamente, furmendu una strata di film conduttivu nantu à a superficia di l&39;elettrodu pusitivu, aumentendu a resistenza interna di a batteria, limitendu cusì a batteria di prutezzione di corrente di carica.

2.2.2 Ion liquid electrolyte liquid ion hè cumplitamenti cumpostu di yin è cationi.

เนื่องจากปริมาณไอออนภายในหรือไอออนบวกมีความอ่อน ตัวกลางจึงอ่อน การกระจายตัวของอิเล็กตรอนไม่สม่ำเสมอ และอะตอม-เซนซูนสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระที่อุณหภูมิห้องซึ่งเป็นของเหลว สามารถแบ่งได้เป็น อิมิดาโซล ไพราโซล ไพริดีน เกลือแอมโมเนียมควอเทอร์นารี เป็นต้น เมื่อเทียบกับตัวทำละลายอินทรีย์ธรรมดาของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแล้ว ของเหลวไอออนิกจะมีข้อดี 5 ประการ คือ 1. มีเสถียรภาพทางความร้อนสูง ซึ่งที่อุณหภูมิ 200°C ไม่สามารถสลายตัวได้ 2. แรงดันไอเกือบ 0 ไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับแบตเตอรี่ 3. ของเหลวไอออนิกไม่ติดไฟง่าย ไม่กัดกร่อน 4. มีการนำไฟฟ้าสูง 5. มีเสถียรภาพทางเคมีหรือไฟฟ้าเคมีดี

AN หรือรูปแบบที่คล้ายกัน PP13TFSI และ 1Mollipf6ec / Dec (1: 1) ลงในอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งสามารถให้ผลลัพธ์ที่ไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงเลย และเพิ่มสารเติมแต่ง liboB 2% ตามน้ำหนักในระบบนี้เพื่อปรับปรุงความเข้ากันได้ของอินเทอร์เฟซอย่างมีนัยสำคัญ ปัญหาเดียวที่ต้องแก้ไขคือสภาพนำไฟฟ้าของไอออนในระบบอิเล็กโทรไลต์ 2.

2.3 การเลือกเสถียรภาพทางความร้อนของเกลือลิเธียมเฮกซะฟลูออโรฟอสเฟต (LiPF6) เป็นเกลือลิเธียมอิเล็กโทรไลต์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไป แม้ว่าลักษณะเดียวของมันจะไม่เหมาะสมที่สุด แต่ประสิทธิภาพโดยรวมนั้นก็ถือว่าได้เปรียบที่สุด

อย่างไรก็ตาม LiPF6 ก็มีข้อเสียเช่นกัน ตัวอย่างเช่น LiPF6 ไม่เสถียรทางเคมีและเทอร์โมไดนามิกส์ และปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น: LIPF (6S) → LIF (S) + PF (5G) ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น PF5 สามารถโจมตีตัวทำละลายอินทรีย์ในอะตอมออกซิเจนได้ง่าย โดยเป็นปฏิกิริยาที่เกิดกับอิเล็กตรอน ส่งผลให้เกิดการเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบวงเปิดและพันธะอีเธอร์ของตัวทำละลาย ปฏิกิริยานี้ร้ายแรงเป็นพิเศษที่อุณหภูมิสูง การวิจัยปัจจุบันเกี่ยวกับเกลืออิเล็กโทรไลต์อุณหภูมิสูงมุ่งเน้นไปที่แหล่งเกลือลิเธียมอินทรีย์ สารตัวแทนมีความสำคัญกับเกลือที่ทำจากโบรอนและเกลือลิเธียมที่ทำจากอิมีน

LIB (C2O4) 2 (liboB) คือเกลืออิเล็กโทรไลต์ที่สังเคราะห์ใหม่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมหลายประการ เช่น สามารถสลายตัวที่อุณหภูมิ 302°C สามารถสร้างฟิล์ม SEI ที่เสถียรในอิเล็กโทรดลบได้ ปรับปรุงประสิทธิภาพของกราไฟต์ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่ใช้พีซี แต่มีความหนืดสูง จึงทำให้เกิดอิมพีแดนซ์ของฟิล์ม SEI [14]

อุณหภูมิการสลายตัวของ LIN (SO2CF3) 2 (Litfsi) อยู่ที่ 360°C และค่าการนำไอออนที่อุณหภูมิปกติต่ำกว่า LiPF6 เล็กน้อย เสถียรภาพทางเคมีไฟฟ้าดี และศักย์ออกซิเดชันอยู่ที่ประมาณ 5.0V ซึ่งเป็นเกลือลิเธียมอินทรีย์ที่สุด แต่สารตั้งต้น Al จะกัดกร่อนของเหลวอย่างรุนแรง

2.2.4 โพลิเมอร์อิเล็กโทรไลต์ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไปจำนวนมากใช้ตัวทำละลายคาร์บอเนตที่ติดไฟและระเหยได้ หากการรั่วไหลมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดไฟไหม้

นี่เป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทรงพลังที่มีความจุสูง ความหนาแน่นพลังงานสูง แทนที่จะใช้สารอิเล็กโทรไลต์โพลิเมอร์ที่ไร้คุณภาพแทนสารอิเล็กโทรไลต์ของเหลวอินทรีย์ที่ติดไฟได้ มันสามารถปรับปรุงความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้อย่างมาก การวิจัยเกี่ยวกับโพลิเมอร์อิเล็กโทรไลต์ โดยเฉพาะโพลิเมอร์อิเล็กโทรไลต์ชนิดเจล มีความก้าวหน้าอย่างมาก

ปัจจุบันได้รับการนำมาใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเชิงพาณิชย์สำเร็จแล้ว เมื่อจำแนกตามประเภทของโพลิเมอร์แล้ว อิเล็กโทรไลต์โพลิเมอร์แบบเจลมีความสำคัญในสามหมวดหมู่ต่อไปนี้: อิเล็กโทรไลต์โพลิเมอร์แบบ PAN อิเล็กโทรไลต์โพลิเมอร์แบบ PMMA และอิเล็กโทรไลต์โพลิเมอร์แบบ PVDF อย่างไรก็ตาม อิเล็กโทรไลต์โพลิเมอร์ชนิดเจลนั้น เป็นผลจากการผสมผสานระหว่างอิเล็กโทรไลต์โพลิเมอร์แบบแห้งและอิเล็กโทรไลต์ของเหลว โดยแบตเตอรี่โพลิเมอร์ชนิดเจลยังคงต้องมีการปรับปรุงอีกมาก

2.3 วัสดุบวกสามารถระบุได้ว่าวัสดุอิเล็กโทรดบวกไม่เสถียรเมื่อแรงดันสถานะการชาร์จอยู่เหนือ 4V และสามารถสร้างความร้อนได้ง่ายเมื่อละลายในอุณหภูมิสูงเพื่อสลายออกซิเจน ออกซิเจนและตัวทำละลายอินทรีย์ยังคงทำปฏิกิริยากับความร้อนจำนวนมากและก๊าซอื่นๆ ทำให้ความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลดลง [2, 17-19] ดังนั้นปฏิกิริยาระหว่างขั้วบวกกับอิเล็กโทรไลต์จึงถือเป็นสาเหตุสำคัญของความร้อน

เกี่ยวกับวัสดุปกติ ปรับปรุงวิธีการทั่วไปของความปลอดภัยคือการปรับเปลี่ยนการเคลือบ สำหรับการเคลือบผิววัสดุอิเล็กโทรดบวกด้วย MgO, A12O3, SiO2, TiO2, ZnO, SnO2, ZrO2 ฯลฯ สามารถลดปฏิกิริยาของอิเล็กโทรไลต์บวกและอิเล็กโทรไลต์ด้านหลัง Die + ได้ ในขณะที่ลดโครมาโทกราฟีของอิเล็กโทรดบวกลง ทำให้ยับยั้งการเปลี่ยนเฟสของสารอิเล็กโทรดบวกได้

ปรับปรุงเสถียรภาพทางโครงสร้าง ลดความต้านทานต่อความไม่เป็นระเบียบของไอออนบวกในโครงตาข่าย จึงลดปฏิกิริยาที่สองของกระบวนการหมุนเวียน 2.4 ในปัจจุบันวัสดุคาร์บอนใช้พื้นผิวจำเพาะต่ำ แพลตฟอร์มการชาร์จและการปล่อยประจุที่สูงกว่า แพลตฟอร์มการชาร์จและการปล่อยประจุขนาดเล็ก เสถียรภาพทางความร้อนที่ค่อนข้างสูง สถานะทางความร้อนที่ค่อนข้างดี เสถียรภาพทางความร้อนค่อนข้างสูง เสถียรภาพทางความร้อนค่อนข้างสูง เสถียรภาพทางความร้อนค่อนข้างสูง

เช่น ไมโครสเฟียร์คาร์บอนเฟสกลาง (MCMB) หรือ Li9Ti5o12 ของโครงสร้างสปิเนล ซึ่งดีกว่าเสถียรภาพเชิงโครงสร้างของกราไฟท์แบบแผ่น [20] วิธีปัจจุบันในการปรับปรุงประสิทธิภาพของวัสดุคาร์บอนนั้นมีความสำคัญต่อการปรับสภาพพื้นผิว (การออกซิเดชันพื้นผิว การฮาโลเจนบนพื้นผิว การหุ้มด้วยคาร์บอน การเคลือบโลหะ ออกไซด์ของโลหะ การเคลือบโพลีเมอร์) หรือการแนะนำการเจือปนด้วยโลหะหรือไม่ใช่โลหะ 2.

5 ไดอะแฟรมที่ใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเชิงพาณิชย์ในปัจจุบันยังคงเป็นวัสดุโพลีโอเลฟิน และมีข้อเสียที่สำคัญคือความร้อนและการแทรกซึมของของเหลวอิเล็กโทรไลต์ไม่ดี เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องเหล่านี้ นักวิจัยได้ลองหลายวิธี เช่น การค้นหาวัสดุที่มีเสถียรภาพทางความร้อน หรือการเพิ่มผงนาโน Al2O3 หรือ SiO2 ในปริมาณเล็กน้อย ซึ่งไม่เพียงแต่มีไดอะแฟรมทั่วไปเท่านั้น แต่ยังมีเสถียรภาพทางความร้อนของวัสดุอิเล็กโทรดบวกอีกด้วย ใช้.

MIAO et al, การผลิตวัสดุแบบไม่ทอนาโนโพลิอิไมด์โดยวิธีการปั่นไฟฟ้าสถิต ลักษณะเฉพาะแบบ DR และ TGA แสดงให้เห็นว่าไม่เพียงแค่รักษาเสถียรภาพทางความร้อนที่อุณหภูมิ 500°C ได้เท่านั้น แต่ยังมีความสามารถในการแทรกซึมของอิเล็กโทรไลต์ที่ดีกว่าเมื่อเทียบกับไดอะแฟรม CELGARD อีกด้วย WANG และคณะได้เตรียมเมมเบรนพรุนขนาดเล็กระดับนาโน AL2O3-PVDF ซึ่งแสดงคุณสมบัติทางเคมีไฟฟ้าที่ดีและเสถียรภาพทางความร้อน ตอบสนองการใช้งานของตัวแยกแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

3 สรุปและคาดหวังแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าและแหล่งกักเก็บพลังงานซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กมาก และสภาพแวดล้อมการใช้งานมีความซับซ้อนมากขึ้น โดยสรุป เราจะเห็นได้ว่าความปลอดภัยนั้นยังห่างไกลจากการแก้ไข และได้กลายเป็นปัญหาคอขวดทางเทคนิคในปัจจุบัน งานถัดไปควรเจาะลึกถึงผลทางความร้อนที่แบตเตอรี่อาจส่งผลต่อหลังจากการทำงานที่ผิดปกติ และค้นหาวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

ปัจจุบัน การใช้ตัวทำละลายที่ประกอบด้วยฟลูออรีนและสารหน่วงการติดไฟถือเป็นแนวทางสำคัญในการพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนประเภทปลอดภัย การสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าและความปลอดภัยที่อุณหภูมิสูงจะเป็นหัวข้อหลักของการวิจัยในอนาคต ตัวอย่างเช่น มีการพัฒนาชุดรวมสารหน่วงไฟแบบคอมโพสิตประสิทธิภาพสูง P, N, F และ CL และตัวทำละลายอินทรีย์ที่มีจุดเดือดสูง จุดวาบไฟสูง และผลิตสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่มีประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยสูง

สารหน่วงไฟแบบคอมโพสิตและสารเติมแต่งที่มีฟังก์ชันคู่ก็จะกลายเป็นแนวโน้มของการพัฒนาในอนาคต ในส่วนของวัสดุอิเล็กโทรดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน คุณสมบัติทางเคมีบนพื้นผิวของวัสดุมีความแตกต่างกัน ระดับความไวของวัสดุอิเล็กโทรดต่อศักย์การชาร์จและการคายประจุไม่สม่ำเสมอ และไม่สามารถใช้สารอิเล็กโทรด / อิเล็กโทรไลต์ / สารเติมแต่งเพียงชนิดเดียวหรือหลายชนิดกับโครงสร้างแบตเตอรี่ทั้งหมดได้ ดังนั้นในอนาคตเราควรมุ่งเน้นการพัฒนาระบบแบตเตอรี่ที่แตกต่างกันสำหรับวัสดุอิเล็กโทรดเฉพาะ

พร้อมกันนี้ ยังได้พัฒนาระบบแบตเตอรี่โพลีเมอร์ลิเธียมไอออนที่มีความปลอดภัยสูง หรือการพัฒนาอิเล็กโทรไลต์ของแข็งอนินทรีย์ที่มีการนำไอออนบวกเดี่ยวและขนส่งไอออนได้เร็ว และทนความร้อนได้สูง นอกจากนี้ การปรับปรุงประสิทธิภาพของของเหลวไอออนิก การพัฒนาระบบสังเคราะห์ที่เรียบง่ายและราคาถูกยังถือเป็นส่วนสำคัญของการวิจัยในอนาคตอีกด้วย