Kampuni ya betri inazuia suluhu tatu za upanuzi hasi wa lithiamu titanate

Mwandishi:Iflowpower- Muuzaji wa Kituo cha Umeme kinachobebeka

Kikundi cha anga cha Lithium (Li4TI5O12 kinachojulikana kama LTO) ni cha FD3M, muundo wa spinel, kwa sababu ya chaneli yake ya uenezaji ya ioni ya lithiamu yenye sura tatu, ina faida kama vile sifa bora za nguvu na utendaji wa halijoto ya juu na ya chini. Wakati huo huo, muundo wa kioo wa titanati ya lithiamu unaweza kudumisha kiwango cha juu cha utulivu wa kiasi cha ioni ya lithiamu ya chini ya 1%, ambayo ni nyenzo ya msingi ya electrode hasi kutengeneza nyenzo za msingi. Muhimu zaidi, hatari ya usalama ya betri imeondolewa, inayoitwa nyenzo salama zaidi ya betri ya lithiamu ion hasi ya electrode.

Muundo wa kimwili wa titanati ya lithiamu unafaa kama nyenzo ya elektrodi hasi ya lithiamu-ioni, basi sifa zake za kielektroniki ni nini? Ikilinganishwa na nyenzo za elektrodi hasi za kaboni, uwezo wa titanate ya lithiamu ni kubwa, ambayo ni 1.55VVSLI +/li, uwezo wa kinadharia wa 175mAh / g, voltage ya mzunguko wazi 2.4V, wiani wa nishati na jukwaa la voltage ni chini.

Betri ya lithiamu titanate ion ina faida za usalama wa juu, ambayo inaweza kushtakiwa kwa muda mrefu, na urefu wa maisha ya mzunguko ni mrefu. Ingawa utafiti wa uvimbe wa betri ya lithiamu titanate ion haujawahi kuacha, ikiwa ni pamoja na urekebishaji wa kaboni cladding, mseto, nanochem, lakini gesi tumboni bado ni kutatuliwa kabisa, kuzuia uendelezaji wa masoko ya lithiamu titanate ion betri. I.

Utaratibu wa kujaa kwa betri ya ioni ya lithiamu unachukuliwa kuwa chanzo kikubwa cha betri ya lithiamu titanati / NCM. Mmenyuko wa kioevu. Wakati wa mchakato wa malipo na kutokwa, elektroliti daima huwasiliana na uso wa Li4Ti5O12, na hivyo kusababisha kupunguzwa kwa elektroliti kwenye uso wa nyenzo za Li4Ti5O12, ambayo inaweza kuwa sababu kuu ya gesi gesi ya Li4Ti5o12.

Sehemu muhimu ya gesi ni H2, CO2, CO, CH4, C2H6, C2H4, C3H8, nk. Wakati titanate ya lithiamu inapoingizwa kwa elektroliti, CO2 pekee hutokea, na baada ya nyenzo za NCM kutayarishwa ndani ya betri, gesi ambayo hutokea kwenye H2, CO2, CO, na kiasi kidogo cha hidrokaboni za gesi, na baada ya kuzalishwa, tu kwa mzunguko Wakati malipo yanashtakiwa, H2 itatokea, na gesi katika gesi ya H2 huzidi 5%. Hii inaonyesha kuwa gesi ya H2 na CO itaonekana wakati wa malipo na kutokwa.

LiPF6 ipo katika elektroliti: PF5 ni asidi kali sana, ambayo ni rahisi kusababisha mtengano wa carbonate, na kiasi cha PF5 huongezeka kwa joto. PF5 inachangia mtengano wa elektroliti, CO2, CO na gesi za CXHY. Kwa mujibu wa tafiti husika, maji ya kufuatilia kutoka kwa electrolyte yanatokana na maji ya kufuatilia katika electrolyte, lakini maudhui ya maji katika electrolyte ya jumla ni kuhusu 20 × 10-6, na uzalishaji wa H2 ni mdogo sana.

Jaribio la Wu Kai la Chuo Kikuu cha Shanghai Jiaotong lilitumika kama betri ya grafiti / NCM111. Hitimisho lilihitimisha kuwa chanzo cha H2 ni mtengano wa carbonate chini ya voltage ya juu. Pili, gesi tumboni ya lithiamu titanate ion betri huzuia ufumbuzi wa gesi gesi ya lithiamu titanate lithiamu-ioni, tatu, kwanza, urekebishaji wa usindikaji wa nyenzo za LTO hasi za electrode, ikiwa ni pamoja na kuboresha mbinu ya maandalizi na urekebishaji wa uso, nk.

, pili, ufumbuzi wa maendeleo na Electrolytic unaofanana na hasi ya LTO, ikiwa ni pamoja na viongeza, mifumo ya kutengenezea; tatu, kuboresha teknolojia ya mchakato wa betri. (1) Kuboresha usafi wa malighafi na kuzuia kuingizwa kwa uchafu wakati wa mchakato wa utengenezaji. Chembe za uchafu hazitachochea tu gesi zilizopangwa za elektroliti, lakini pia hupunguza sana utendaji, maisha ya mzunguko na usalama wa betri za lithiamu-ioni, hivyo lazima zipunguze kuanzishwa kwa uchafu katika betri iwezekanavyo.

(2) Lithium titanate cover uso chembe chembe nanocarbon. Sababu inayoonekana ya electrode hasi LTO kutengeneza gesi ni kwamba filamu ya SEI ni polepole, chache, na kusababisha jambo ambalo jambo hilo linaambatana na maisha yake. Utafiti huo uligundua kuwa safu ya kutengwa imeanzishwa kati ya titanati ya lithiamu na kiolesura cha elektroliti (kama vile kuunda mipako ya nanocarbon katika uso wa lithiamu titanate (LTO / C), filamu ya kiolesura dhabiti cha elektroliti (SEI) iliyoundwa kwenye safu ya mipako.

Kipengele, kupunguza eneo la mawasiliano ya LTO nyenzo na electrolyte, kuzuia tukio la gesi. Kwa upande mwingine, kaboni yenyewe inaweza kuonyesha ukosefu wa LTO, wakati pia huongeza conductivity ya nyenzo za LTO. Matokeo ya utafiti hapo juu yana umuhimu muhimu wa kutatua utengenezaji wa betri za lithiamu titanate ioni, muundo na utumiaji wa kiwango na ukuzaji wa betri ya lithiamu yenye msingi wa titanate na maendeleo yamekuzwa.

(3) Kuboresha utendaji wa elektroliti. Kuhusu ukuzaji wa elektroliti mpya, hataza nyingi huelekea kutumia nyongeza ili kuwezesha uundaji wa filamu mnene ya SEI kwenye uso wa LTO ili kukandamiza kutokea kwa LTO na kiolesura cha elektroliti. Viungio vingine vya elektroliti, kama vile kabonati za florini na phosphates, kuwezesha uundaji wa filamu thabiti ya SEI kwenye uso wa elektrodi chanya, kupunguza kufutwa kwa ioni za chuma za elektrodi chanya, na hivyo kupunguza kutokea kwa gesi.

Kiongezeo cha kutengeneza filamu kinaweza pia kuzuia kiasi cha uzalishaji wa gesi, kiongeza cha filamu kinachoweza kuongezwa ni chumvi ya lithiamu borati, butadiamonlonitrile au hexonitrile, R-CH = N2 muundo (ambapo R ni C1 hadi C8 alkyl au phenyl) ), fosfati ya cyclic, derivative ya phenyl, derivative ya LIF n.k. (4) Mipako chanya ya uso. Misombo thabiti iliyofunikwa kwenye uso wa elektrodi chanya, kama vile alumina, au kadhalika, inaweza kuzuia ioni za chuma kwa ufanisi.

Hata hivyo, ufunikaji ni changamano sana kuzuia utengano wa ioni ya lithiamu, unaoathiri sifa za kielektroniki za nyenzo. (5) Boresha mchakato wa uzalishaji wa betri. Wakati betri inapozalishwa, unyevu wa mazingira unadhibitiwa, na maji ya mchakato wa operesheni huletwa.

Kutokana na sababu ya gesi, inaeleweka kwamba maji katika hewa na nyenzo chanya electrode reactively kuunda lithiamu carbonate na kuharakisha mtengano electrolyte, na kuzalisha dioksidi kaboni. Zaidi ya hayo, nyenzo ya titanate ya lithiamu yenyewe ina ngozi ya maji yenye nguvu sana (kufanya kazi katika chumba kavu), na karatasi hasi ya electrode inachukua unyevu na majibu ya PF5 ambayo hutokea katika reversibility ya electrolyte katika reversibility, hivyo udhibiti mkali unyevu ni muhimu.