Fortschritte in der Forschung zum Wärmeverlust beim Laden von Lithiumbatterien

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Zusammenfassung: Zusammenfassung der neuesten Fortschritte und Entwicklungsaussichten in der Forschung zu hochsicheren Lithium-Ionen-Batterien. Wichtig ist die Hochtemperaturstabilität von Elektrolyten und Elektroden. Die Ursachen der thermischen Instabilität von Lithium-Ionen-Batterien und ihre Mechanismen haben verdeutlicht, dass das vorhandene kommerzielle Lithium-Ionen-Batteriesystem bei hohen Temperaturen unzureichend ist. Es wird vorgeschlagen, Hochtemperaturelektrolyte, positive und negative Modifikationen und ein externes Batteriemanagement usw. zu entwickeln. um hochsichere Lithium-Ionen-Batterien zu entwickeln.

Ausblick auf die Entwicklung der technischen Perspektiven der Entwicklung von Sicherheits-Lithium-Ionen-Batterien. 0 Einleitung Lithium-Ionen-Batterien sind aufgrund ihrer geringen Kosten, ihrer hohen Leistung, ihres hohen Stromverbrauchs und ihrer Umweltfreundlichkeit zu einem typischen Vertreter einer neuen Energieart geworden und werden häufig in digitalen 3C-Produkten, mobiler Stromversorgung und Elektrowerkzeugen verwendet. Aufgrund der zunehmenden Umweltverschmutzung und der nationalen politischen Vorgaben ist in den letzten Jahren die Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien auf dem Markt für Elektrofahrzeuge gestiegen. Bei der Entwicklung leistungsstarker Lithium-Ionen-Batteriesysteme haben Sicherheitsprobleme bei Batterien große Aufmerksamkeit auf sich gezogen und es besteht dringender Bedarf an einer weiteren Lösung.

Die Temperaturänderung des Batteriesystems wird durch die entstehende Wärme bestimmt und auf zwei Faktoren verteilt. Die Wärmeentwicklung bei Lithium-Ionen-Akkus ist wichtig und wird durch die Reaktion zwischen thermischer Zersetzung und Akkumaterial verursacht. Reduzieren Sie die Hitze des Batteriesystems und verbessern Sie die Beständigkeit des Systems gegen hohe Temperaturen. Das Batteriesystem ist sicher.

Bei kleinen tragbaren Geräten wie Mobiltelefonen und Laptops liegt die Akkukapazität im Allgemeinen unter 2 Ah, und die Kapazität der in Elektrofahrzeugen verwendeten Lithium-Ionen-Akkus liegt im Allgemeinen über 10 Ah. Bei normalem Betrieb liegt die Umgebungstemperatur häufig über 55 °C, und die Innentemperatur kann 300 °C erreichen. Unter hohen Temperaturen oder Lade- und Entladebedingungen mit hoher Rate führt der Anstieg der Hitze und der Temperatur leicht entflammbarer organischer Lösungsmittel zu einer Reihe von Nebenreaktionen, die letztendlich dazu führen, dass die Temperatur außer Kontrolle gerät und die Batterie verbrennt oder explodiert [3]. Neben den chemischen Reaktionsfaktoren, die bei manchen Menschen durch Überhitzung, Überlastung und mechanische Einwirkung verursacht werden, können auch künstliche Faktoren zu einem Kurzschluss der Lithium-Ionen-Batterie führen und so zu Sicherheitsunfällen führen. Daher ist es wichtig, die Hochtemperaturleistung von Lithium-Ionen-Batterien zu untersuchen und zu verbessern.

1. Ursachenanalyse für thermisches Außer-Kontrolle-Gehen: Die Analyse des thermischen Außer-Kontrolle-Gehens der Lithium-Ionen-Batterie ist wichtig, da die Innentemperatur der Batterie ansteigt. Das derzeit am häufigsten verwendete Elektrolytsystem in kommerziellen Lithium-Ionen-Batterien ist eine gemischte Carbonatlösung aus LiPF6. Solche Lösungsmittel sind sehr flüchtig, haben einen niedrigen Flammpunkt und sind sehr leicht zu entzünden.

Wenn es durch eine Kollision oder Verformung zu einem internen Kurzschluss kommt und eine hohe Lade- und Entladerate auftritt, entsteht viel Wärme, was zu einem Anstieg der Batterietemperatur führt. Beim Erreichen einer bestimmten Temperatur kommt es durch eine Reihe von Zersetzungsreaktionen zur Zerstörung des Wärmehaushalts der Batterie. Wenn die bei diesen chemischen Reaktionen freigesetzte Wärme nicht rechtzeitig abgeführt werden kann, wird der Reaktionsverlauf beschleunigt und eine Reihe selbsterhitzender Nebenreaktionen ausgelöst.

Die Batterietemperatur steigt stark an, d. h., die Temperatur gerät außer Kontrolle, was schließlich zum Durchbrennen der Batterie und sogar zu einer schwerwiegenden Explosion führen kann. Im Allgemeinen liegt die Ursache für das thermische Unkontrollieren einer Lithium-Ionen-Batterie in der thermischen Instabilität des Elektrolyten sowie in der thermischen Instabilität des Elektrolyten und der Koexistenz von positiven und negativen Elektroden. Derzeit ist die Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien im Großen und Ganzen wichtig, sowohl durch die externe Steuerung als auch durch das interne Design, um die interne Temperatur, Spannung und den Luftdruck zu kontrollieren und so Sicherheitszwecke zu erreichen.

2. Beheben Sie die außer Kontrolle geratene Wärme mit Strategie 2. Externes Management 1) PTC-Komponente (positiver Temperaturkoeffizient): Installieren Sie die PTC-Komponente in einer Lithium-Ionen-Batterie, die den Druck und die Temperatur innerhalb der Batterie berücksichtigt. Wenn die Batterie durch Überladung erwärmt wird, erhöht sich der Widerstand der Batterie um 10, um den Strom zu begrenzen, und die Spannung zwischen den Plus- und Minuspolen wird auf eine sichere Spannung reduziert, um die automatische Schutzfunktion der Batterie zu realisieren. 2) Explosionsgeschütztes Ventil: Wenn die Batterie aufgrund einer Anomalie zu groß ist, wird das explosionsgeschützte Ventil verformt, das in die anzuschließende Batterie eingesetzt wird und den Ladevorgang stoppt.

3) Elektronik: 2 bis 4 Akkupacks können den Lithium-Ionen-Schutz des elektronischen Schaltungsdesigns verfeinern, Überladung und Überentladung verhindern, Sicherheitsunfälle vermeiden und die Batterielebensdauer verlängern. Natürlich haben diese externen Steuerungsmethoden eine gewisse Wirkung, aber diese zusätzlichen Geräte erhöhen die Komplexität und die Produktionskosten der Batterie und können das Problem der Batteriesicherheit nicht vollständig lösen. Daher ist es notwendig, einen Eigensicherheitsschutzmechanismus einzurichten.

2.2 Verbesserung des Elektrolyten Elektrolyt Elektrolyt als Lithium-Ionen-Batterie, die Art des Elektrolyten bestimmt direkt die Leistung der Batterie, die Kapazität der Batterie, der Betriebstemperaturbereich, die Zyklusleistung und die Sicherheitsleistung sind wichtig. Die derzeit am häufigsten verwendeten Zusammensetzungen für Elektrolytlösungssysteme in kommerziellen Lithium-Ionen-Batterien sind LIPF6, Vinylcarbonat und lineares Carbonat.

Die Front ist ein unverzichtbarer Bestandteil und ihre Verwendung ist hinsichtlich der Batterieleistung mit einigen Einschränkungen verbunden. Gleichzeitig wird im Elektrolyten eine große Menge eines niedrigsiedenden Carbonatlösungsmittels mit niedrigem Flammpunkt verwendet, das bei niedrigeren Temperaturen vorliegt. Flash, es besteht ein großes Sicherheitsrisiko.

Daher versuchen viele Forscher, das Elektrolytsystem zu verbessern, um die Sicherheitsleistung von Elektrolyten zu verbessern. Wenn sich das Hauptkörpermaterial der Batterie (einschließlich Elektrodenmaterial, Membranmaterial und Elektrolytmaterial) innerhalb kurzer Zeit nicht verändert, ist die Stabilität des Elektrolyten ein wichtiger Faktor zur Verbesserung der Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien. 2.

2.1 Funktionelle Zusatzstoffe Funktionszusätze haben eine geringere Dosierung und gezielte Eigenschaften. Das heißt, es können bestimmte makroskopische Leistungen der Batterie deutlich verbessert werden, ohne dass der Produktionsprozess geändert wird, und ohne dass sich die Kosten für eine neue Batterie ändern oder im Wesentlichen gar nicht entstehen.

Daher sind Funktionsadditive zu einem wichtigen Thema in modernen Lithium-Ionen-Batterien geworden und stellen einen der vielversprechendsten Wege dar, die derzeit die vielversprechendste pathogene Lösung für den Elektrolyten von Lithium-Ionen-Batterien darstellen. Der grundlegende Zweck des Additivs besteht darin, eine zu hohe Batterietemperatur zu verhindern und die Batteriespannung auf den Regelbereich zu begrenzen. Daher wird die Gestaltung des Additivs auch unter dem Gesichtspunkt der Temperatur und des Ladepotenzials betrachtet.

Flammhemmender Zusatz: Der flammhemmende Zusatz kann auch in organische phosphorhaltige flammhemmende Zusatzstoffe, stickstoffhaltige zusammengesetzte flammhemmende Zusatzstoffe, siliziumbasierte flammhemmende Zusatzstoffe und zusammengesetzte flammhemmende Zusatzstoffe unterteilt werden. 5 wichtige Kategorien. Organische Phosphoreszenz-Flammschutzmittel: Wichtige Stoffe sind unter anderem einige Alkylphosphate, Alkylphosphite, fluorierte Phosphate und Phosphatnitrilverbindungen.

Der Flammschutzmechanismus ist wichtig für die Kettenreaktion von Flammschutzmolekülen, die mit freien Wasserstoffradikalen interferieren, auch bekannt als Mechanismus zur Einfangung freier Radikale. Bei der additiven Vergasungszersetzung werden phosphorhaltige freie Radikale freigesetzt, die die Fähigkeit der freien Radikale haben, eine Kettenreaktion zu beenden. Phosphat-Flammschutzmittel: Wichtige Phosphate, Triethylphosphat (TEP), Tributylphosphat (TBP) usw.

Phosphatnitrilverbindung wie Hexamethylphosphazen (HMPN), Alkylphosphit wie Trimethylphosphit (TMPI), Drei-(2,2,2-Trifluorethyl)phosphat (TT-FP), fluorierte Säureester wie Drei-(2,2,2-Trifluorethyl)phosphat (TFP), Di-(2,2,2-trifluorethyl)methylphosphat (BMP), (2,2,2-Trifluorethyl)diethylphosphat (TDP), Phenylphosphat (DPOF) usw. ist ein guter flammhemmender Zusatz. Das Phosphat weist typischerweise eine relativ hohe Viskosität und eine schlechte elektrochemische Stabilität auf. Außerdem wirkt sich die Zugabe des Flammschutzmittels negativ auf die Ionenleitfähigkeit des Elektrolyten und die Zirkulationsreversibilität des Elektrolyten aus und erhöht gleichzeitig die Brechkraft des Elektrolyten.

Im Allgemeinen handelt es sich um: 1 Kohlenstoffgehalt neuer Alkylgruppen; 2 durch eine aromatische (Phenyl-)Gruppe substituierte Alkylgruppe; 3 Bildung einer zyklischen Phosphatstruktur. Organisches halogeniertes Material (halogeniertes Lösungsmittel): Organisches halogeniertes Flammschutzmittel ist wichtig bei Grippeviren. Nachdem H durch F ersetzt wurde, ändern sich seine physikalischen Eigenschaften, beispielsweise sinkt der Schmelzpunkt, die Viskosität nimmt ab, die chemische und elektrochemische Stabilität verbessert sich usw.

Zu den wichtigen organischen halogenhaltigen Flammschutzmitteln gehören fluorzyklische Carbonate, Fluorkettencarbonate und Alkylperfluordecanether usw. OHMI und andere vergleichbare Fluorethylether, Fluorid-haltige Fluoridverbindungen zeigten, dass die Zugabe von 33,3 % (Volumenanteil) 0.

67 mol/lliclo4/Ec + DEC + PC (Volumenverhältnis 1: 1: 1) Der Elektrolyt hat einen höheren Flammpunkt und ein höheres Reduktionspotential als die organischen Lösungsmittel EC, DEC und PC, wodurch sich auf der Oberfläche des natürlichen Graphits schnell ein SEI-Film bilden kann, was die Effizienz und Entladekapazität des Cullen-Akkumulators beim ersten Laden und Entladen verbessert. Das Fluorid selbst verfügt nicht über die Funktion des Radikalfängers des oben beschriebenen Flammschutzmittels, sondern dient nur zur Verdünnung leicht flüchtiger und entflammbarer Co-Lösungsmittel. Daher beträgt das Volumenverhältnis im Elektrolyt meist (70 %), wenn der Elektrolyt nicht entflammbar ist. Zusammengesetzter Flammschutz: Der derzeit im Elektrolyten verwendete zusammengesetzte Flammschutz besteht aus einer PF-Verbindung und einer Verbindung der NP-Klasse. Zu den repräsentativen Substanzen zählen wichtiges Hexamethylphosphorid (HMPA), Fluorphosphat usw.

Flammschutzmittel entfalten ihre flammhemmende Wirkung durch die synergistische Verwendung zweier flammhemmender Elemente. FEI et al. Schlägt zwei NP-Flammschutzmittel vor: MEEP und MEE. Ihre Molekülformel ist in Abbildung 1 dargestellt.

Licf3SO3 / MeEP :PC = 25:75, der Elektrolyt kann die Entflammbarkeit um 90 % reduzieren und die Leitfähigkeit kann 2,5 × 10-3S / cm erreichen. 2) Überladeadditiv: Bei einer Überladung der Lithium-Ionen-Batterie kommt es zu einer Reihe von Reaktionen.

Die Elektrolytkomponente (vor allem das Lösungsmittel) verunreinigt die Oberfläche der positiven Elektrode und führt zu oxidativen Zersetzungsreaktionen. Dabei entsteht Gas und es wird Wärme freigesetzt, was zu einem Anstieg des Innendrucks und der Temperatur in der Batterie führt und die Sicherheit der Batterie ernsthaft beeinträchtigt. Aus dem Zweckmechanismus ist das Überhitzungsschutzadditiv für den oxidativen Stripping-Krafttyp und zwei Arten des elektrischen Polymerisationstyps wichtig. Nach der Art des Zusatzstoffs kann man zwischen Lithiumhalogenid und Metallocenverbindung unterscheiden.

Derzeit werden als Redox-Anti-Überladungsadditive hauptsächlich Adaprase (BP) und Cyclohexylbenzol (CHB) verwendet, die als Zusatzstoffe dienen. Wenn die Ladespannung die normale Abschaltspannung überschreitet, beginnt das Additiv an der positiven Elektrode zu oxidieren. Bei der Oxidationsreaktion diffundiert das Oxidationsprodukt zur negativen Elektrode und es kommt zur Reduktionsreaktion. Die Oxidation wird zwischen den Plus- und Minuspolen geschlossen und absorbiert überschüssige Ladung.

Zu den repräsentativen Substanzen zählen Ferrocen und dessen Derivat, Ferrid-2,2-Pyridin, sowie ein Komplex aus 1,10-adjazendem Glenolin, einem Thiolderivat. Polymerisationsblockierendes Antifüllstoff-Additiv. Zu den repräsentativen Substanzen zählen Cyclohexylbenzol, Biphenyl und andere Substanzen.

Wenn Biphenyl als vorgeladener Zusatzstoff verwendet wird und die Spannung 4,5 bis 4,7 V erreicht, wird das hinzugefügte Biphenyl elektrochemisch polymerisiert und bildet eine Schicht aus leitfähigem Film auf der Oberfläche der positiven Elektrode, wodurch der Innenwiderstand der Batterie erhöht und der Ladestrom der Batterie begrenzt wird.

2.2.2 Ionenflüssigkeit Der Ionenflüssigkeitselektrolyt besteht vollständig aus Yin und Kation.

Da die Zwischenionen oder Kationenvolumina schwach sind, ist das Zwischenprodukt schwach, die Elektronenverteilung ist ungleichmäßig und das Oan-Censoon kann sich bei Raumtemperatur frei bewegen, was flüssig ist. Es kann in Imidazol, Pyrazol, Pyridin, quartäres Ammoniumsalz usw. unterteilt werden. Im Vergleich zu den gewöhnlichen organischen Lösungsmitteln in Lithium-Ionen-Batterien haben ionische Flüssigkeiten fünf Vorteile: 1. Hohe thermische Stabilität, keine Zersetzung bei 200 °C; 2. Der Dampfdruck liegt bei nahezu 0, Sie müssen sich also keine Sorgen um die Batterie machen; 3. Die ionische Flüssigkeit ist nicht leicht zu entzünden und nicht korrosiv; 4. Hohe elektrische Leitfähigkeit; 5. Gute chemische bzw. elektrochemische Stabilität.

AN oder ähnliche Formen aus PP13TFSI und 1Mollipf6ec/Dec (1:1) in einen Elektrolyten, der völlig brennstofffreie Effekte erzielen kann, und durch Hinzufügen von 2 Gew.-% liboB-Additiv in diesem System wird die Schnittstellenkompatibilität deutlich verbessert. Das einzige Problem, das gelöst werden muss, ist die Leitfähigkeit der Ionen im Elektrolytsystem. 2.

2.3 Auswahl der thermischen Stabilität von Lithiumsalzhexafluorophosphat (LiPF6) ist ein weit verbreitetes Elektrolyt-Lithiumsalz in handelsüblichen Lithium-Ionen-Batterien. Obwohl seine Einzelnheit nicht optimal ist, ist seine Gesamtleistung am vorteilhaftesten.

LiPF6 hat jedoch auch seine Nachteile. Beispielsweise ist LiPF6 chemisch und thermodynamisch instabil und es tritt die Reaktion auf: LIPF (6S) → LIF (S) + PF (5G). Die bei der Reaktion erzeugte PF5 greift leicht das organische Lösungsmittel an, wobei das Sauerstoffatom allein gegenüber Elektronen ist, was zu einer offenen Polymerisationsschleife und Etherbindungen des Lösungsmittels führt. Diese Reaktion ist bei hohen Temperaturen besonders schwerwiegend. Die aktuelle Forschung zu Hochtemperatur-Elektrolytsalzen konzentriert sich auf organische Lithiumsalzfelder. Repräsentative Substanzen sind Salze auf Borbasis und Lithiumsalze auf Iminbasis.

LIB (C2O4) 2 (liboB) ist ein in den letzten Jahren neu synthetisiertes Elektrolytsalz. Es verfügt über viele hervorragende Eigenschaften, Zersetzungstemperaturen von 302 °C, und kann einen stabilen SEI-Film in einer negativen Elektrode bilden. Die Leistung von Graphit in der PC-basierten Elektrolytlösung verbessert sich, aber seine Viskosität ist groß, was die Impedanz des gebildeten SEI-Films erhöht [14].

Die Zersetzungstemperatur von LIN (SO2CF3)2 (Litfsi) beträgt 360 °C und die Ionenleitfähigkeit bei Normaltemperatur ist etwas niedriger als bei LiPF6. Die elektrochemische Stabilität ist gut und das Oxidationspotential beträgt etwa 5,0 V. Dies ist das organischste Lithiumsalz, führt jedoch zu ernsthafter Korrosion der auf Al basierenden Flüssigkeit.

2.2.4 Polymerelektrolyt Viele handelsübliche Lithium-Ionen-Batterien verwenden entflammbare und flüchtige Carbonatlösungsmittel, wenn bei einem Leck die Gefahr eines Brandes besteht.

Dies liegt insbesondere an dem leistungsstarken Lithium-Ionen-Akku mit hoher Kapazität und hoher Energiedichte. Durch die Verwendung bedenklicher Polymerelektrolyte anstelle brennbarer organischer Flüssigelektrolyte kann die Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien deutlich verbessert werden. Die Forschung zu Polymerelektrolyten, insbesondere zu gelförmigen Polymerelektrolyten, hat große Fortschritte gemacht.

Derzeit wird es erfolgreich in kommerziellen Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt. Gemäß der Polymerkörperklassifizierung ist der Gelpolymerelektrolyt mit den folgenden drei Kategorien wichtig: PAN-basierter Polymerelektrolyt, PMMA-Polymerelektrolyt, PVDF-basierter Polymerelektrolyt. Allerdings ist der gelartige Polymerelektrolyt tatsächlich das Ergebnis eines Kompromisses zwischen einem trockenen Polymerelektrolyt und einem flüssigen Elektrolyten, und bei gelartigen Polymerbatterien bleibt noch viel Arbeit zu leisten.

2.3 Das positive Material kann feststellen, dass das positive Elektrodenmaterial instabil ist, wenn die Ladezustandsspannung über 4 V liegt, und es ist leicht, eine bei hohen Temperaturen gelöste Wärme zu erzeugen, die Sauerstoff zersetzt, Sauerstoff und organische Lösungsmittel reagieren weiterhin mit einer großen Menge an Wärme und anderen Gasen, was die Sicherheit der Batterie verringert [2, 17-19]. Daher wird die Reaktion der positiven Elektrode und des Elektrolyten als wichtige Wärmeursache angesehen.

Bei normalem Material besteht die übliche Methode zur Verbesserung seiner Sicherheit in der Beschichtungsmodifizierung. Durch die Oberflächenbeschichtung des positiven Elektrodenmaterials mit MgO, Al2O3, SiO2, TiO2, ZnO, SnO2, ZrO2 usw. kann die Reaktion zwischen Die+-Rückseite und Elektrolyt verringert und gleichzeitig die Chromatographie der positiven Elektrode verringert werden, wodurch der Phasenwechsel der positiven Elektrodensubstanz gehemmt wird.

Verbessern Sie die strukturelle Stabilität, verringern Sie den Unordnungswiderstand von Kationen im Gitter und verringern Sie dadurch die Sekundärreaktion des Zirkulationsprozesses. 2.4 Kohlenstoffmaterial verwendet derzeit eine geringe spezifische Oberfläche, eine höhere Lade- und Entladeplattform, eine kleine Lade- und Entladeplattform, eine relativ hohe thermische Stabilität, einen relativ guten thermischen Zustand, eine relativ hohe Thermostabilität, eine relativ hohe Thermostabilität, eine relativ hohe Thermostabilität.

Wie etwa Kohlenstoffmikrokugeln in der Zwischenphase (MCMB) oder Li9Ti5o12 mit Spinellstruktur, deren strukturelle Stabilität besser ist als die von laminiertem Graphit [20]. Die Methode zur Verbesserung der Leistung von Kohlenstoffmaterialien ist derzeit wichtig für die Oberflächenbehandlung (Oberflächenoxidation, Oberflächenhalogenierung, Kohlenstoffummantelung, Metallbeschichtung, Metalloxid, Polymerbeschichtung) oder die Einführung von metallischer oder nichtmetallischer Dotierung. 2.

5 Die Membran, die derzeit in kommerziellen Lithium-Ionen-Batterien verwendet wird, besteht immer noch aus Polyolefinmaterial und weist wichtige Nachteile auf, da sie heiß ist und die Elektrolytflüssigkeit schlecht eindringt. Um diese Mängel zu beheben, haben die Forscher viele Wege ausprobiert. Sie haben beispielsweise nach Materialien mit thermischer Stabilität gesucht oder eine kleine Menge Al2O3- oder SiO2-Nanopulver hinzugefügt, das nicht nur eine gemeinsame Membran aufweist, sondern auch die thermische Stabilität des positiven Elektrodenmaterials gewährleistet. verwenden.

MIAO et al., Herstellung von Polyimid-Nanovliesstoffen durch elektrostatisches Spinnverfahren. DR- und TGA-ähnliche Charakterisierungsmittel zeigen, dass es nicht nur die thermische Stabilität bei 500 °C aufrechterhalten kann, sondern im Vergleich zur CELGARD-Membran auch eine bessere Elektrolytinfiltration aufweist. WANG et al. stellten eine nanoskopische mikroporöse AL2O3-PVDF-Membran her, die gute elektrochemische Eigenschaften und thermische Stabilität aufweist und sich für den Einsatz als Separator für Lithium-Ionen-Batterien eignet.

3. Zusammenfassung: Wir freuen uns auf Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge und Energiespeicher, die viel größer sind als kleine elektronische Geräte und deren Einsatzumgebung komplizierter ist. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass das Sicherheitsproblem noch lange nicht gelöst ist und sich zum aktuellen technischen Engpass entwickelt hat. Nachfolgende Arbeiten sollten sich eingehend mit den thermischen Auswirkungen befassen, die bei anormalem Betrieb der Batterie auftreten können, und nach einer wirksamen Möglichkeit suchen, die Sicherheitsleistung der Lithium-Ionen-Batterie zu verbessern.

Derzeit ist die Verwendung fluorhaltiger Lösungsmittel und flammhemmender Zusatzstoffe eine wichtige Richtung bei der Entwicklung einer Lithium-Ionen-Batterie vom Sicherheitstyp. Der Schwerpunkt künftiger Forschungen wird darin liegen, wie sich elektrochemische Leistung und Hochtemperatursicherheit in Einklang bringen lassen. Beispielsweise wird ein hochleistungsfähiger, zusammengesetzter Flammschutzmittel-Integralsatz aus P, N, F und CL entwickelt, ein organisches Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt und hohem Flammpunkt entwickelt und eine Elektrolytlösung mit hoher Sicherheitsleistung hergestellt.

Auch zusammengesetzte Flammschutzmittel und Zusatzstoffe mit Doppelfunktion werden künftige Entwicklungstrends sein. Was das Elektrodenmaterial von Lithium-Ionen-Batterien betrifft, so sind die chemischen Oberflächeneigenschaften des Materials unterschiedlich, der Grad der Empfindlichkeit des Elektrodenmaterials gegenüber dem Lade- und Entladepotential ist inkonsistent und es ist nicht möglich, für alle Batteriestrukturdesigns eine oder mehrere Elektroden/Elektrolyte/Zusätze zu verwenden. Daher sollten wir uns in Zukunft auf die Entwicklung unterschiedlicher Batteriesysteme für bestimmte Elektrodenmaterialien konzentrieren.

Gleichzeitig entwickelt das Unternehmen ein Polymer-Lithium-Ionen-Batteriesystem mit hoher Sicherheit oder einen anorganischen Festelektrolyten mit Einzelkationenleitfähigkeit, schnellem Ionentransport und hoher Thermostabilität. Darüber hinaus ist die Verbesserung der Leistung ionischer Flüssigkeiten und die Entwicklung einfacher und kostengünstiger synthetischer Systeme ein wichtiger Teil der zukünftigen Forschung.