¿Cuál es la causa de la capacidad de la batería de litio?

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Según los informes, la capacidad de descarga de la batería de iones de litio es de solo alrededor del 31,5% a temperatura ambiente de -20 °C. La temperatura de funcionamiento de la batería de iones de litio tradicional está entre -20 ~ + 55 °C.

Pero en la categoría aeroespacial, los vehículos eléctricos, requieren que la batería funcione correctamente a -40 °C. Por lo tanto, es de gran importancia mejorar las propiedades a baja temperatura de las baterías de iones de litio. En entornos de baja temperatura, la viscosidad del electrolito aumenta, incluso parcialmente solidificado, lo que resulta en una baja conductividad de la batería de iones de litio.

La compatibilidad entre el electrolito y el electrodo negativo y el diafragma se deteriora en un entorno de baja temperatura. El electrodo negativo de la batería de iones de litio en entornos de baja temperatura se precipitó severamente y el litio metálico precipitado reaccionó con un electrolito y la deposición del producto provocó un espesor de interfaz de electrolito sólido (SEI). Las baterías de iones de litio en entornos de baja temperatura reducen el sistema de difusión interna de la sustancia activa y la impedancia de transferencia de carga (RCT) aumenta significativamente.

Perspectiva del experto 1: La solución electrolítica afecta el rendimiento a baja temperatura de las baterías de iones de litio, la composición y las propiedades de materialización del electrolito tienen un efecto negativo en el rendimiento a baja temperatura de la batería. El problema en la superficie de la batería es: la viscosidad del electrolito se volverá grande, la conductividad iónica es lenta, lo que resulta en la velocidad de migración de electrones del circuito externo, por lo que la batería se ha polarizado severamente y la capacidad de carga y descarga tiene una fuerte disminución. Especialmente durante la carga a baja temperatura, los iones de litio pueden formar fácilmente delegranatos de litio en la superficie del electrodo negativo, lo que provoca una falla de la batería.

El rendimiento a baja temperatura del electrolito está estrechamente relacionado con el tamaño de la propia conductividad del electrolito, la transmisión de iones de la conductividad eléctrica es rápida y se puede ejercer más capacidad a bajas temperaturas. Cuanto más sales de litio haya en el electrolito, mayor será el número de migraciones y mayor será la conductividad. Alta conductividad eléctrica, cuanto más rápida sea la conductividad iónica, menor será la polarización, mejor será el rendimiento de la batería a baja temperatura.

Por lo tanto, una mayor conductividad es una condición necesaria para lograr un buen rendimiento a baja temperatura de las baterías de iones de litio. La conductividad eléctrica del electrolito está relacionada con la composición del electrolito y la viscosidad del solvente es para mejorar la vía de conductividad eléctrica del electrolito. La fluidez del solvente es buena a una temperatura baja del solvente es la garantía del transporte de iones, y la membrana electrolítica sólida formada por el electrolito a baja temperatura también es clave para afectar la conductancia de iones de litio, y RSEI es una impedancia ajustada de una batería de iones de litio en un entorno de baja temperatura.

Experto 2: Los factores de sabor que limitan el rendimiento a baja temperatura de las baterías de iones de litio son las bajas temperaturas, la nueva impedancia de difusión de Li+, pero no la película SEI. La estructura en capas tiene un canal de difusión de iones de litio unidimensional, que tiene una estabilidad de estructura de canal tridimensional, y es el primer material positivo de batería de iones de litio comercial. Entre sus sustancias representativas se encuentran LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 y Li (Ni, Co, Mn) O2.