Առաջընթացներ լիցքավորվող լիթիումային մարտկոցի ջերմային կորստի վերաբերյալ հետազոտություններում

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Προμηθευτής φορητών σταθμών παραγωγής ενέργειας

Համառոտագիր՝ բարձր անվտանգության լիթիում-իոն մարտկոցների հետազոտության վերջին առաջընթացների և զարգացման հեռանկարների ամփոփում: Էլեկտրոլիտների և էլեկտրոդների բարձր ջերմաստիճանի կայունությունից կարևոր է, որ լիթիումի իոնային մարտկոցների ջերմային անկայունության պատճառները և դրանց մեխանիզմները պարզել են, որ առկա առևտրային լիթիում-իոն մարտկոցների համակարգը անբավարար է բարձր ջերմաստիճաններում, առաջարկում է զարգացնել բարձր ջերմաստիճանի էլեկտրոլիտներ, դրական և բացասական փոփոխություններ և արտաքին մարտկոցների կառավարում և այլն։ բարձր անվտանգության լիթիում-իոնային մարտկոցներ նախագծելու համար:

Անվտանգ լիթիում-իոնային մարտկոցների զարգացման տեխնիկական հեռանկարի զարգացման հեռանկար: 0 Ներածություն Լիթիումի իոնային մարտկոցները դառնում են նոր տեսակի էներգիայի բնորոշ ներկայացուցիչ՝ շնորհիվ իր ցածր գնի, բարձր արդյունավետության, բարձր էներգիայի և կանաչ միջավայրի, որը լայնորեն օգտագործվում է 3C թվային արտադրանքներում, շարժական էներգիայի և էլեկտրական գործիքներում: Վերջին տարիներին, շրջակա միջավայրի աղտոտվածության ուժեղացման և ազգային քաղաքականության ուղեցույցների շնորհիվ, էլեկտրական մեքենաների վրա հիմնված էլեկտրական մեքենաների շուկան մեծացրել է լիթիում-իոնային մարտկոցների պահանջարկը, բարձր հզորության լիթիում-իոնային մարտկոցների համակարգերի մշակման գործընթացում, մարտկոցների անվտանգության խնդիրները մեծ ուշադրություն են գրավել: Գոյություն ունեցող խնդիրները հրատապ լուծման կարիք ունեն:

Մարտկոցի համակարգի ջերմաստիճանի փոփոխությունը որոշվում է ջերմության առաջացմամբ և բաշխված երկու գործոնով. Լիթիումի իոնային մարտկոցի ջերմության առաջացումը կարևոր է, որը պայմանավորված է ջերմային տարրալուծման և մարտկոցի նյութի միջև փոխազդեցությամբ: Նվազեցրեք մարտկոցի համակարգի ջերմությունը և բարելավեք հակաբարձր ջերմաստիճանի աշխատանքը, մարտկոցի համակարգը անվտանգ է:

Իսկ փոքր շարժական սարքավորումները, ինչպիսիք են բջջային հեռախոսները, նոութբուքի մարտկոցի հզորությունը, ընդհանուր առմամբ, 2AH-ից պակաս է, իսկ էլեկտրական մեքենաներում օգտագործվող լիթիում-իոնային մարտկոցի հզորությունը սովորաբար ավելի մեծ է, քան 10 h, իսկ տեղական ջերմաստիճանը հաճախ ավելի բարձր է, քան 55 ° C նորմալ շահագործման ժամանակ, իսկ ներքին ջերմաստիճանը կհասնի 300 ° C-ի, բարձր ջերմաստիճանի կամ մեծ արագության դեպքում օրգանի լիցքավորումը և լիցքաթափումը կբարձրանա մի շարք ջերմային պայմաններում: ռեակցիաներ, որոնք ի վերջո հանգեցնում են անկառավարելի ջերմային և մարտկոցի այրման կամ պայթյունի [3]: Ի լրումն իր սեփական քիմիական արձագանքման գործոնների, որոշ մարդիկ ունեն կարճ միացում, որն առաջանում է գերտաքացումից, վազանցից և մեխանիկական ազդեցությունից, որոշ արհեստական ​​գործոններ կարող են նաև հանգեցնել լիթիում-իոնային մարտկոցի առաջացմանը՝ անվտանգության վթարներ առաջացնելու համար: Ուստի կարևոր է ուսումնասիրել և բարելավել լիթիում-իոնային մարտկոցների բարձր ջերմաստիճանի աշխատանքը:

Լիթիում-իոնային մարտկոցի վերահսկումից դուրս ջերմային վերլուծությունը կարևոր է, քանի որ մարտկոցի ներքին ջերմաստիճանը բարձրանում է: Ներկայումս առևտրային լիթիում-իոնային մարտկոցներում ամենաշատ օգտագործվող էլեկտրոլիտային համակարգը LiPF6-ի խառը կարբոնատ լուծույթն է: Նման լուծիչն ունի բարձր անկայունություն, ցածր բռնկման կետ, շատ հեշտ է այրվել:

Երբ բախման հետևանքով առաջացած ներքին կարճ միացումը կամ դեֆորմացվում է, մեծ արագությամբ լիցքավորումը և լիցքաթափումը և շրջանցումը, շատ ջերմություն կլինի, ինչը հանգեցնում է մարտկոցի ջերմաստիճանի բարձրացմանը: Որոշակի ջերմաստիճանի հասնելու դեպքում մի շարք քայքայման ռեակցիաներ կհանգեցնեն մարտկոցի ջերմային հավասարակշռության ոչնչացմանը: Երբ այդ քիմիական ռեակցիաներից արձակված ջերմությունը չի կարող ժամանակին տարհանվել, դա կխորացնի ռեակցիայի առաջընթացը և կառաջացնի մի շարք ինքնաջեռուցվող կողմնակի ռեակցիաներ:

Մարտկոցի ջերմաստիճանը կտրուկ բարձրանում է, այսինքն՝ «ջերմային դուրս է գալիս վերահսկողությունից», ի վերջո հանգեցնում է մարտկոցի այրման, և նույնիսկ լուրջ պայթյուն է տեղի ունենում։ Ընդհանուր առմամբ, լիթիում-իոնային մարտկոցի ջերմային անկառավարելիության պատճառը կարևոր է էլեկտրոլիտի ջերմային անկայունության, ինչպես նաև էլեկտրոլիտի ջերմային անկայունության և դրական և բացասական էլեկտրոդների համակեցության մեջ: Ներկայումս, մեծ առումով, լիթիում-իոնային մարտկոցների անվտանգությունը կարևոր է արտաքին կառավարման և ներքին դիզայնի համար՝ ներքին ջերմաստիճանը, լարումը և օդի ճնշումը վերահսկելու համար՝ անվտանգության նպատակներին հասնելու համար:

2 Լուծել ջերմային անկառավարելի ռազմավարությունը 2. Արտաքին կառավարում 1) PTC (դրական ջերմաստիճանի գործակից) բաղադրիչ. Տեղադրեք PTC բաղադրիչը լիթիումի իոնային մարտկոցի մեջ, որը հաշվի է առնում մարտկոցի ներսում ճնշումն ու ջերմաստիճանը, և երբ մարտկոցը տաքացվում է գերլիցքավորմամբ, մարտկոցը 10 է։ 2) Պայթյունակայուն փական. Երբ մարտկոցը չափազանց մեծ է աննորմալության պատճառով, պայթյունապաշտպան փականը դեֆորմացվում է, որը կտեղադրվի միանալու համար նախատեսված մարտկոցի ներսում, դադարեցրեք լիցքավորումը:

3) Էլեկտրոնիկա. 2 ~ 4 մարտկոցների փաթեթները կարող են զարդարել էլեկտրոնային սխեմայի դիզայնի լիթիումի իոնային պաշտպանիչը, կանխել գերլիցքավորումը և լիցքաթափումը, կանխել անվտանգության վթարները, երկարացնել մարտկոցի կյանքը: Իհարկե, արտաքին կառավարման այս մեթոդները որոշակի ազդեցություն ունեն, բայց այս լրացուցիչ սարքերը ավելացրել են մարտկոցի բարդությունն ու արտադրության արժեքը, և դրանք չեն կարող ամբողջությամբ լուծել մարտկոցի անվտանգության խնդիրը: Ուստի անհրաժեշտ է ստեղծել ներքին անվտանգության պաշտպանության մեխանիզմ:

2.2 Էլեկտրոլիտային էլեկտրոլիտի էլեկտրոլիտի բարելավումը որպես լիթիումի իոնային մարտկոց, էլեկտրոլիտի բնույթն ուղղակիորեն որոշում է մարտկոցի աշխատանքը, մարտկոցի հզորությունը, աշխատանքային ջերմաստիճանի տիրույթը, ցիկլի կատարումը և անվտանգության կատարումը կարևոր են: Ներկայումս առևտրային լիթիում-իոնային մարտկոցների էլեկտրոլիտիկ լուծույթի համակարգերը, առավել լայնորեն օգտագործվող բաղադրությունը LIPF6-ն է, վինիլային կարբոնատը և գծային կարբոնատը:

Առջևի հատվածը անփոխարինելի բաղադրիչ է, և դրանց օգտագործումը նաև որոշակի սահմանափակումներ ունի մարտկոցի աշխատանքի առումով: Միաժամանակ էլեկտրոլիտում օգտագործվում է կարբոնատային լուծիչի մեծ քանակությամբ ցածր եռման, ցածր բռնկման կետ, որը կլինի ավելի ցածր ջերմաստիճաններում։ Flash, անվտանգության մեծ վտանգ կա:

Հետևաբար, շատ հետազոտողներ փորձում են բարելավել էլեկտրոլիտային համակարգը էլեկտրոլիտների անվտանգության արդյունավետությունը բարելավելու համար: Այն դեպքում, երբ մարտկոցի հիմնական մարմնի նյութը (ներառյալ էլեկտրոդի նյութը, դիֆրագմայի նյութը, էլեկտրոլիտային նյութը) կարճ ժամանակահատվածում չի փոխվում, էլեկտրոլիտի կայունությունը լիթիումի իոնային մարտկոցների անվտանգությունը բարձրացնելու կարևոր միջոց է: 2.

2.1 Ֆունկցիոնալ հավելումների ֆունկցիայի հավելումները ունեն ավելի քիչ չափաբաժին, նպատակային հատկություն: Այսինքն՝ այն կարող է զգալիորեն բարելավել մարտկոցի որոշակի մակրոսկոպիկ կատարումը՝ առանց արտադրության գործընթացը փոխելու՝ առանց մարտկոցի նոր ծախսերի փոփոխության կամ էականորեն չփոխելու։

Հետևաբար, ֆունկցիոնալ հավելումները դարձել են այսօրվա լիթիում-իոնային մարտկոցի թեժ կետը, որն ամենախոստումնալից ուղիներից մեկն է, որը ներկայումս լիթիում-իոն մարտկոցի էլեկտրոլիտի ամենախոստումնալից պաթոգեն լուծումն է: Հավելանյութի հիմնական օգտագործումը մարտկոցի ջերմաստիճանի չափազանց բարձր լինելուց կանխելն է, և մարտկոցի լարումը սահմանափակվում է կառավարման տիրույթով: Հետևաբար հավելանյութի դիզայնը դիտարկվում է նաև ջերմաստիճանի և լիցքավորման ներուժի տեսանկյունից:

Բոցավառող հավելում. Բոցավառող հավելումը կարելի է նաև բաժանել օրգանական ֆոսֆորի բոցավառող հավելումների, ազոտ պարունակող բարդ բոցավառող հավելումների, սիլիցիումի վրա հիմնված բոցավառող հավելումների և կոմպոզիտային բոցավառող հավելումների: 5 կարևոր կատեգորիա. Օրգանական ֆոսֆորաբջիջների բոցավառման դանդաղեցնող միջոց. Կարևոր է ներառել ալկիլֆոսֆատ, ալկիլֆոսֆիտ, ֆտորացված ֆոսֆատ և ֆոսֆատ նիտրիլային միացություններ:

Ֆլեյմի հետաձգման մեխանիզմը կարևոր է բոցավառող մոլեկուլների շղթայական ռեակցիայի համար, որոնք խանգարում են ջրածնի ազատ ռադիկալներին, որը նաև հայտնի է որպես ազատ ռադիկալների գրավման մեխանիզմ: Գազիֆիկացման հավելյալ տարրալուծման արդյունքում ազատվում են ֆոսֆոր պարունակող ազատ ռադիկալներ՝ ազատ ռադիկալների՝ շղթայական ռեակցիան դադարեցնելու ունակությունը: Ֆոսֆատային բոցավառություն. Կարևոր ֆոսֆատ, տրիէթիլ ֆոսֆատ (TEP), տրիբուտիլ ֆոսֆատ (TBP) և այլն:

Ֆոսֆատ նիտրիլային միացություն, ինչպիսին է հեքսամեթիլ ֆոսֆազենը (HMPN), ալկիլ ֆոսֆիտը, ինչպիսին է տրիմեթիլ ֆոսֆիտը (TMPI), երեք - (2,2,2-տրիֆտորէթիլ), ֆոսֆիտ (TT-FP), ֆտորացված թթվի էսթեր, ինչպիսիք են երեք-(2,2,2-Տրիֆտորֆոտ), օրինակ, երեք-(2,2,2-Trifluoroethyl): դի-(2,2,2-տրիֆտորէթիլ)-մեթիլ ֆոսֆատ (BMP), (2,2,2-trifluoroethyl) - դիէթիլ ֆոսֆատ (TDP), ֆենիլֆոսֆատ (DPOF) և այլն: լավ բոցավառող հավելում է: Ֆոսֆատը, որպես կանոն, ունի համեմատաբար մեծ մածուցիկություն, վատ էլեկտրաքիմիական կայունություն, և բոցավառվող նյութի ավելացումը նույնպես բացասաբար է ազդում էլեկտրոլիտի իոնային հաղորդունակության և էլեկտրոլիտի շրջանառության հետադարձելիության վրա՝ միաժամանակ մեծացնելով էլեկտրոլիտի բեկողությունը:

Այն ընդհանուր առմամբ կազմում է. 1 ածխածնի պարունակությունը նոր ալկիլ խմբերում; 2 անուշաբույր (ֆենիլ) խմբի մասնակի փոխարինված ալկիլ խումբ; 3-ը ձևավորում է ցիկլային կառուցվածք ֆոսֆատ: Օրգանական հալոգենացված նյութ (հալոգենացված լուծիչ). օրգանական հալոգենային բոցավառող նյութը կարևոր է գրիպի գրիպի դեպքում: H-ին F-ով փոխարինելուց հետո նրա ֆիզիկական հատկությունները փոխվել են, ինչպիսիք են հալման կետի նվազումը, մածուցիկության նվազումը, քիմիական և էլեկտրաքիմիական կայունության բարելավումը և այլն։

Օրգանական հալոգենային բոցավառող նյութը կարևոր է ներառել ֆտորցիկլային կարբոնատներ, ֆտոր-շղթայական կարբոնատներ և ալկիլ-պերֆտորոդեկան եթեր և այլն: OHMI-ը և այլ համեմատական ​​ֆտորորէթիլ եթերը, ֆտոր պարունակող ֆտորիդային միացությունները ցույց են տվել, որ 33,3% (ծավալային բաժին) ավելացումը 0:

67 mol / lliclo4 / Ec + DEC + PC (ծավալային հարաբերակցությունը 1: 1: 1) էլեկտրոլիտն ունի ավելի բարձր բռնկման կետ, նվազեցման պոտենցիալը ավելի բարձր է, քան օրգանական լուծիչը EC, DEC և PC, որը կարող է արագորեն ձևավորել SEI թաղանթ բնական գրաֆիտի մակերեսին, բարելավել առաջին լիցքավորման և լիցքաթափման հզորությունը և Cullen-ի լիցքաթափումը: Ֆտորիդն ինքնին չի օգտագործում վերը նկարագրված բոցավառվող նյութի ազատ ռադիկալների գրավման գործառույթը, միայն բարձր ցնդող և դյուրավառ համալուծիչները նոսրացնելու համար, ուստի էլեկտրոլիտում միայն ծավալային հարաբերակցությունն է հիմնականում (70%), երբ էլեկտրոլիտը դյուրավառ չէ: Կոմպոզիտային բոցավառող նյութը, որը ներկայումս օգտագործվում է էլեկտրոլիտում, ունի PF միացություն և NP դասի միացություն, ներկայացուցչական նյութերն ունեն կարևոր հեքսամեթիլֆոսֆորիդ (HMPA), ֆտորոֆոսֆատ և այլն:

Ֆլեյմի հետաձգող նյութը բոցավառող ազդեցություն է թողնում բոցավառվող երկու տարրերի սիներգետիկ օգտագործմամբ: FEI et al. Առաջարկում է երկու NP բոցավառման MEEP և MEE, և դրա մոլեկուլային բանաձևը ներկայացված է Նկար 1-ում:

Licf3SO3 / MeEP :PC = 25:75, էլեկտրոլիտը կարող է նվազեցնել դյուրավառությունը 90%, իսկ հաղորդունակությունը կարող է հասնել 2,5 × 10-3S / սմ: 2) Գերլիցքավորված հավելում. մի շարք ռեակցիաներ են տեղի ունենում, երբ լիթիում-իոնային մարտկոցը գերլիցքավորվում է:

Էլեկտրոլիտի բաղադրիչը (կարևորը լուծիչը) ներթափանցում է դրական էլեկտրոդի մակերևույթում օքսիդատիվ քայքայման ռեակցիաների մակերևույթը, առաջանում է գազ և ազատվում ջերմության քանակությունը, ինչը հանգեցնում է մարտկոցի ներքին ճնշման աճին և ջերմաստիճանի բարձրացմանը, և լրջորեն ազդում է մարտկոցի անվտանգության վրա: Նպատակային մեխանիզմից ելնելով պաշտպանիչ հավելումը կարևոր նշանակություն ունի օքսիդատիվ հեռացման հզորության տեսակի և էլեկտրական պոլիմերացման երկու տեսակի համար: Հավելանյութի տեսակից այն կարելի է բաժանել լիթիումի հալոգենիդի՝ մետալոցենի միացության։

Ներկայումս ավելցուկային հավելյալ հավելյալ ադապրազը (BP) և ցիկլոհեքսիլբենզոլը (CHB) ռեդոքս հակաօվերլարդային հավելումների վրա սկզբունք են, երբ լիցքավորման լարումը գերազանցում է նորմալ անջատման լարումը, հավելումը սկսվում է դրական էլեկտրոդից: Օքսիդացման ռեակցիան, օքսիդացման արտադրանքը ցրվում է դեպի բացասական էլեկտրոդ, և տեղի է ունենում վերականգնողական ռեակցիա։ Օքսիդացումը փակվում է դրական և բացասական բևեռների միջև, կլանում ավելորդ լիցքը։

Նրա ներկայացուցչական նյութերն ունեն ֆերոցեն և դրա ածանցյալ՝ ֆերիդ 2,2-պիրիդին և 1,10 հարակից գլենոլինի համալիր՝ թիոլի ածանցյալ։ Պոլիմերացման բլոկի հակալցված հավելում: Ներկայացուցիչ նյութերը ներառում են ցիկլոհեքսիլբենզոլ, բիֆենիլ և այլ նյութեր:

Երբ բիֆենիլն օգտագործվում է որպես նախապես լիցքավորված հավելում, երբ լարումը հասնում է 4,5-ից 4,7 Վ-ի, ավելացված բիֆենիլը էլեկտրաքիմիականորեն պոլիմերացվում է՝ դրական էլեկտրոդի մակերեսին ձևավորելով հաղորդիչ թաղանթ՝ մեծացնելով մարտկոցի ներքին դիմադրությունը, դրանով իսկ սահմանափակելով լիցքավորման հոսանքի պաշտպանիչ մարտկոցը:

2.2.2 Իոնային հեղուկ իոնային հեղուկ էլեկտրոլիտը ամբողջությամբ կազմված է ինից և կատիոնից:

Քանի որ միջի իոնները կամ կատիոնային ծավալները թույլ են, միջանկյալը թույլ է, էլեկտրոնի բաշխումը անհավասար է, իսկ օան-ցենսոնը կարող է ազատ տեղաշարժվել սենյակային ջերմաստիճանում, որը հեղուկ է: Այն կարելի է բաժանել իմիդազոլի, պիրազոլի, պիրիդինի, չորրորդական ամոնիումային աղի և այլն։ Լիթիումի իոնային մարտկոցների սովորական օրգանական լուծիչի համեմատ իոնային հեղուկներն ունեն 5 առավելություն. 1 բարձր ջերմային կայունություն, 200 ° C չի կարող քայքայվել; 2 գոլորշու ճնշումը գրեթե 0 է, պետք չէ անհանգստանալ մարտկոցի մասին; 3 իոնային հեղուկը հեշտ այրվող չէ. Քայքայիչություն չկա. 4-ն ունի բարձր էլեկտրական հաղորդունակություն; 5 քիմիական կամ էլեկտրաքիմիական կայունությունը լավ է:

AN-ը կամ նմանատիպերը ձևավորում են PP13TFSI և 1Mollipf6ec / Dec (1: 1) էլեկտրոլիտ, որը կարող է հասնել ամբողջովին ոչ վառելիքային էֆեկտների և ավելացնել 2 wt% liboB հավելում այս համակարգում՝ զգալիորեն բարելավելու ինտերֆեյսի համատեղելիությունը: Միակ խնդիրը, որը պետք է լուծվի, էլեկտրոլիտային համակարգում իոնի հաղորդունակությունն է։ 2.

2.3 Լիթիումի աղի հեքսաֆտորոֆոսֆատ (LiPF6) ջերմային կայունության ընտրությունը լայնորեն օգտագործվող էլեկտրոլիտ լիթիումի աղ է ապրանքային լիթիում-իոնային մարտկոցում: Չնայած դրա միակ բնույթը օպտիմալ չէ, դրա ընդհանուր կատարումը առավել շահավետ է:

Այնուամենայնիվ, LiPF6-ն ունի նաև իր թերությունը, օրինակ՝ LiPF6-ը քիմիական է և թերմոդինամիկորեն անկայուն, և ռեակցիան տեղի է ունենում. հատկապես լուրջ է բարձր ջերմաստիճանի դեպքում: Բարձր ջերմաստիճանի էլեկտրոլիտային աղերի վերաբերյալ ընթացիկ հետազոտությունները կենտրոնացած են օրգանական լիթիումի աղերի դաշտերում: Ներկայացուցչական նյութերը կարևոր են բորի հիմքով աղերի, իմինի հիմքով լիթիումի աղերի հետ։

LIB (C2O4) 2 (liboB) վերջին տարիներին նոր սինթեզված էլեկտրոլիտային աղ է: Այն ունի շատ հիանալի հատկություններ, քայքայելով ջերմաստիճանը 302 ° C, կարող է ձևավորել կայուն SEI ֆիլմ բացասական էլեկտրոդում: Բարելավել գրաֆիտի կատարումը PC-ի վրա հիմնված էլեկտրոլիտիկ լուծույթում, սակայն դրա մածուցիկությունը մեծ է, ձևավորվել է SEI ֆիլմի դիմադրությունը [14]:

LIN (SO2CF3) 2 (Litfsi) տարրալուծման ջերմաստիճանը 360 ° C է, իսկ իոնային հաղորդունակությունը նորմալ ջերմաստիճանում մի փոքր ցածր է, քան LiPF6-ը: Էլեկտրաքիմիական կայունությունը լավ է, և օքսիդացման պոտենցիալը մոտ 5.0 Վ է, որն ամենաօրգանական լիթիումի աղն է, բայց դա լուրջ կոռոզիայից է Al բազային հավաքածուի հեղուկը:

2.2.4 Պոլիմերային էլեկտրոլիտ Շատ ապրանքային լիթիումի իոնային մարտկոցներ օգտագործում են դյուրավառ և ցնդող կարբոնատային լուծիչներ, եթե արտահոսքը կարող է հրդեհ առաջացնել:

Սա հատկապես հզոր լիթիում-իոնային մարտկոցն է՝ բարձր հզորությամբ, բարձր էներգիայի խտությամբ: Դյուրավառ օրգանական հեղուկ էլեկտրոլիտների փոխարեն անբարեխիղճ պոլիմերային էլեկտրոլիտներ օգտագործելու փոխարեն այն կարող է զգալիորեն բարելավել լիթիում-իոնային մարտկոցների անվտանգությունը: Պոլիմերային էլեկտրոլիտի, հատկապես գելային պոլիմերային էլեկտրոլիտի հետազոտությունը մեծ առաջընթաց է գրանցել։

Ներկայումս այն հաջողությամբ օգտագործվում է առևտրային լիթիում-իոնային մարտկոցներում: Պոլիմերային մարմնի դասակարգման համաձայն, գել պոլիմերային էլեկտրոլիտը կարևոր է հետևյալ երեք կատեգորիաներով՝ PAN-ի վրա հիմնված պոլիմերային էլեկտրոլիտ, PMMA պոլիմերային էլեկտրոլիտ, PVDF-ի վրա հիմնված պոլիմերային էլեկտրոլիտ: Այնուամենայնիվ, գել տիպի պոլիմերային էլեկտրոլիտը իրականում չոր պոլիմերային էլեկտրոլիտի և հեղուկ էլեկտրոլիտի փոխզիջման արդյունք է, իսկ գել տիպի պոլիմերային մարտկոցները դեռ շատ անելիքներ ունեն:

2.3 Դրական նյութը կարող է որոշել, որ դրական էլեկտրոդի նյութը անկայուն է, երբ լիցքավորման վիճակի լարումը 4 Վ-ից բարձր է, և հեշտ է առաջացնել բարձր ջերմաստիճաններում լուծված ջերմություն՝ քայքայելու թթվածինը, թթվածինը և օրգանական լուծիչները շարունակում են արձագանքել մեծ քանակությամբ ջերմության և այլ գազերի, նվազեցնել մարտկոցի անվտանգությունը [19] 17-։ Ուստի դրական էլեկտրոդի և էլեկտրոլիտի ռեակցիան համարվում է ջերմության կարևոր պատճառ։

Ինչ վերաբերում է նորմալ նյութին, ապա բարելավեք դրա անվտանգության ընդհանուր մեթոդը ծածկույթի փոփոխությունը: Դրական էլեկտրոդի նյութի MgO, A12O3, SiO2, TiO2, ZnO, SnO2, ZrO2 և այլն մակերեսային ծածկույթի համար կարող է նվազեցնել Die +-հետևի դրականի և էլեկտրոլիտի ռեակցիան՝ միաժամանակ նվազեցնելով դրական էլեկտրոդի քրոմատագրությունը՝ արգելակելով դրական էլեկտրոդի նյութի փուլային փոփոխությունը:

Բարելավել նրա կառուցվածքային կայունությունը, նվազեցնել կատիոնի խանգարման դիմադրությունը ցանցում, դրանով իսկ նվազեցնելով շրջանառության գործընթացի երկրորդական ռեակցիան: 2.4 Ածխածնային նյութը ներկայումս օգտագործում է ցածր հատուկ մակերես, ավելի բարձր լիցքավորման և լիցքաթափման հարթակ, փոքր լիցքավորման և լիցքաթափման հարթակ, համեմատաբար բարձր ջերմային կայունություն, համեմատաբար լավ ջերմային վիճակ, համեմատաբար բարձր ջերմակայունություն, համեմատաբար բարձր ջերմակայունություն, համեմատաբար բարձր ջերմակայունություն:

Օրինակ՝ միջանկյալ փուլային ածխածնային միկրոսֆերաները (MCMB) կամ սպինելի կառուցվածքի Li9Ti5o12, որն ավելի լավ է, քան շերտավորված գրաֆիտի կառուցվածքային կայունությունը [20]: Ածխածնային նյութի արդյունավետության բարելավման մեթոդը ներկայումս կարևոր է մակերևույթի մշակման համար (մակերևույթի օքսիդացում, մակերևույթի հալոգենացում, ածխածնային ծածկույթ, ծածկույթ մետաղ, մետաղի օքսիդ, պոլիմերային ծածկույթ) կամ մետաղական կամ ոչ մետաղական դոպինգ ներմուծելու համար: 2.

5 Առևտրային լիթիում-իոնային մարտկոցներում ներկայումս կիրառվող դիֆրագմը դեռևս պոլիոլեֆինային նյութ է, և դրա կարևոր թերությունները տաք են, իսկ էլեկտրոլիտիկ հեղուկի ներթափանցումը թույլ է: Այս թերությունները հաղթահարելու համար հետազոտողները փորձել են բազմաթիվ եղանակներ, ինչպիսիք են ջերմակայուն նյութերի որոնումը, կամ ավելացրել են փոքր քանակությամբ Al2O3 կամ SiO2 նանոպոդիա, որը ոչ միայն ունի ընդհանուր դիֆրագմ, այլև ունի դրական էլեկտրոդի նյութի ջերմային կայունություն: օգտագործել.

MIAO et al., պոլիիմիդային նանո չհյուսված արտադրություն, պատրաստված էլեկտրաստատիկ պտտման մեթոդով: DR և TGA նման բնութագրման միջոցները ցույց են տալիս, որ այն կարող է ոչ միայն պահպանել ջերմային կայունությունը 500 ° C ջերմաստիճանում, այլև ավելի լավ էլեկտրոլիտի ներթափանցում ունենալ CELGARD դիֆրագմայի համեմատ: WANG-ը և այլոք պատրաստել են AL2O3-PVDF նանոսկոպիկ միկրոծակոտկեն թաղանթ, որն ունի լավ էլեկտրաքիմիական հատկություններ և ջերմային կայունություն՝ բավարարելով լիթիում-իոնային մարտկոցների բաժանարարների օգտագործումը:

3 Ամփոփեք և անհամբեր սպասում ենք էլեկտրական մեքենաների և էներգիայի պահեստավորման լիթիում-իոնային մարտկոցներին, որոնք շատ ավելի մեծ են, քան փոքր էլեկտրոնային սարքավորումները, և օգտագործման միջավայրն ավելի բարդ է: Ամփոփելով, մենք կարող ենք տեսնել, որ դրա անվտանգությունը հեռու է լուծվելուց և դարձել է ներկայիս տեխնիկական խոչընդոտը: Հետագա աշխատանքը պետք է խորը լինի ջերմային էֆեկտի վրա, որը կարող է առաջացնել մարտկոցը աննորմալ աշխատանքից հետո, և գտնի լիթիումի իոնային մարտկոցի անվտանգության արդյունավետությունը բարելավելու արդյունավետ միջոց:

Ներկայումս ֆտոր պարունակող լուծիչի և բոցավառող հավելումների օգտագործումը կարևոր ուղղություն է անվտանգության տիպի լիթիում-իոնային մարտկոցի ստեղծման համար։ Ինչպես հավասարակշռել էլեկտրաքիմիական արդյունավետությունը և բարձր ջերմաստիճանի անվտանգությունը, կլինի ապագա հետազոտությունների ուշադրության կենտրոնում: Օրինակ, մշակվել է բարձր արդյունավետությամբ կոմպոզիտային բոցավանդող ինտեգրալ ինտեգրալ P, N, F և CL հավաքածու, և բարձր եռման կետ ունեցող օրգանական լուծիչ, բարձր բռնկման կետ և արտադրվում է բարձր անվտանգության էլեկտրոլիտիկ լուծույթ:

Կոմպոզիտային բոցավառող միջոցները, երկակի ֆունկցիայի հավելումները նույնպես կդառնան ապագա զարգացման միտումներ: Ինչ վերաբերում է լիթիումի իոնային մարտկոցի էլեկտրոդի նյութին, ապա նյութի մակերևութային քիմիական հատկությունները տարբեր են, էլեկտրոդի նյութի զգայունության աստիճանը լիցքավորման և լիցքաթափման ներուժի վրա անհամապատասխան է, և անհնար է օգտագործել մեկ կամ սահմանափակ մի քանի էլեկտրոդ / էլեկտրոլիտ / հավելումներ բոլոր մարտկոցների կառուցվածքային ձևավորման համար: Հետևաբար, ապագայում մենք պետք է կենտրոնանանք էլեկտրոդների հատուկ նյութերի համար տարբեր մարտկոցների համակարգերի մշակման վրա:

Միևնույն ժամանակ, այն նաև մշակում է պոլիմերային լիթիում-իոնային մարտկոցների համակարգ՝ բարձր անվտանգությամբ կամ անօրգանական պինդ էլեկտրոլիտի մշակմամբ, որն ունի մեկ կատիոն հաղորդիչ և արագ իոնային փոխադրում և բարձր ջերմակայունություն: Բացի այդ, իոնային հեղուկի արդյունավետության բարելավումը, պարզ և էժան սինթետիկ համակարգերի մշակումը նույնպես ապագա հետազոտության կարևոր մասն է: