లిథియం బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయడం వల్ల కలిగే ఉష్ణ నష్టంపై పరిశోధనలో పురోగతి

著者：Iflowpower – Olupese Ibusọ Agbara to ṣee gbe

సారాంశం: అధిక భద్రతా లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ పరిశోధన కోసం తాజా పురోగతులు మరియు అభివృద్ధి అవకాశాల సారాంశం. ఎలక్ట్రోలైట్లు మరియు ఎలక్ట్రోడ్ల యొక్క అధిక ఉష్ణోగ్రత స్థిరత్వం నుండి ముఖ్యమైనది, లిథియం అయాన్ బ్యాటరీల ఉష్ణ అస్థిరతకు కారణాలు మరియు వాటి యంత్రాంగాలు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఇప్పటికే ఉన్న వాణిజ్య లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ వ్యవస్థ సరిపోదని స్పష్టం చేశాయి, అధిక ఉష్ణోగ్రత ఎలక్ట్రోలైట్‌లను అభివృద్ధి చేయడానికి ప్రతిపాదిస్తుంది, సానుకూల మరియు ప్రతికూల మార్పులు మరియు బాహ్య బ్యాటరీ నిర్వహణ మొదలైనవి. అధిక భద్రత కలిగిన లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలను రూపొందించడానికి.

భద్రతా లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల అభివృద్ధి యొక్క సాంకేతిక అవకాశాల అభివృద్ధిపై దృక్పథం. 0 పరిచయం లిథియం అయాన్ బ్యాటరీలు తక్కువ ధర, అధిక పనితీరు, అధిక శక్తి మరియు ఆకుపచ్చ వాతావరణం కారణంగా కొత్త రకం శక్తికి విలక్షణమైన ప్రతినిధిగా మారాయి, వీటిని 3C డిజిటల్ ఉత్పత్తులు, మొబైల్ పవర్ మరియు ఎలక్ట్రిక్ సాధనాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, పర్యావరణ కాలుష్యం తీవ్రతరం కావడం మరియు జాతీయ విధాన మార్గదర్శకత్వం కారణంగా, ఎలక్ట్రిక్ వాహన ఆధారిత ఎలక్ట్రిక్ వాహన మార్కెట్ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలకు డిమాండ్‌ను పెంచింది, అధిక-శక్తి గల లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ వ్యవస్థలను అభివృద్ధి చేసే ప్రక్రియలో, బ్యాటరీ భద్రతా సమస్యలు విస్తృత దృష్టిని ఆకర్షించాయి, ఉన్న సమస్యలను తక్షణమే మరింత పరిష్కరించాలి.

బ్యాటరీ వ్యవస్థ యొక్క ఉష్ణోగ్రత మార్పు వేడి యొక్క ఆవిర్భావం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది మరియు రెండు కారకాల ద్వారా పంపిణీ చేయబడుతుంది. లిథియం అయాన్ బ్యాటరీలో వేడి సంభవించడం చాలా ముఖ్యం, ఎందుకంటే ఇది ఉష్ణ కుళ్ళిపోవడానికి మరియు బ్యాటరీ పదార్థం మధ్య జరిగే ప్రతిచర్య వల్ల సంభవిస్తుంది. బ్యాటరీ వ్యవస్థ యొక్క వేడిని తగ్గించండి మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధక పనితీరును మెరుగుపరచండి, బ్యాటరీ వ్యవస్థ సురక్షితంగా ఉంటుంది.

మరియు మొబైల్ ఫోన్‌ల వంటి చిన్న పోర్టబుల్ పరికరాలు, ల్యాప్‌టాప్ బ్యాటరీ సామర్థ్యం సాధారణంగా 2AH కంటే తక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలలో ఉపయోగించే పవర్-టైప్ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ సామర్థ్యం సాధారణంగా 10ah కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు సాధారణ ఆపరేషన్ సమయంలో స్థానిక ఉష్ణోగ్రత తరచుగా 55 ° C కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు అంతర్గత ఉష్ణోగ్రత 300 ° Cకి చేరుకుంటుంది, అధిక ఉష్ణోగ్రత లేదా పెద్ద రేటు ఛార్జ్ మరియు ఉత్సర్గ పరిస్థితులలో, వేడి మరియు మండే సేంద్రీయ ద్రావణి ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల వరుస దుష్ప్రభావాలకు కారణమవుతుంది, చివరికి థర్మల్ నియంత్రణ కోల్పోవడం మరియు బ్యాటరీ దహనం లేదా పేలుడుకు దారితీస్తుంది [3]. కొంతమందికి అధిక వేడి, ఓవర్‌టేకింగ్ మరియు యాంత్రిక ప్రభావం వల్ల షార్ట్ సర్క్యూట్ ఉంటుంది, దాని స్వంత రసాయన ప్రతిస్పందన కారకాలతో పాటు, కొన్ని కృత్రిమ కారకాలు కూడా లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ సంభవించడానికి దారితీస్తాయి, ఇది భద్రతా ప్రమాదాలకు కారణమవుతుంది. అందువల్ల, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల అధిక ఉష్ణోగ్రత పనితీరును అధ్యయనం చేయడం మరియు మెరుగుపరచడం చాలా ముఖ్యం.

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ యొక్క థర్మల్ నియంత్రణలో లేకపోవడం యొక్క 1 థర్మల్ అవుట్-ఆఫ్-కంట్రోల్ కారణ విశ్లేషణ ముఖ్యమైనది ఎందుకంటే బ్యాటరీ యొక్క అంతర్గత ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది. ప్రస్తుతం, వాణిజ్య లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించే ఎలక్ట్రోలైట్ వ్యవస్థ LiPF6 మిశ్రమ కార్బోనేట్ ద్రావణం. ఇటువంటి ద్రావకం అధిక అస్థిరతను, తక్కువ ఫ్లాష్ పాయింట్‌ను కలిగి ఉంటుంది, దహనం చేయడం చాలా సులభం.

ఢీకొన్నప్పుడు లేదా వైకల్యం కారణంగా అంతర్గత షార్ట్ సర్క్యూట్ సంభవించినప్పుడు, అధిక రేటు ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ మరియు ఓవర్‌టేక్ జరిగినప్పుడు, చాలా వేడి ఉంటుంది, ఫలితంగా బ్యాటరీ ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది. ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతకు చేరుకున్నప్పుడు, వరుస కుళ్ళిపోయే ప్రతిచర్యలు బ్యాటరీ యొక్క ఉష్ణ సమతుల్యతను నాశనం చేస్తాయి. ఈ రసాయన ప్రతిచర్యల ద్వారా విడుదలయ్యే వేడిని సకాలంలో ఖాళీ చేయలేనప్పుడు, అది ప్రతిచర్య పురోగతిని తీవ్రతరం చేస్తుంది మరియు స్వీయ-వేడి దుష్ప్రభావాల శ్రేణిని ప్రేరేపిస్తుంది.

బ్యాటరీ ఉష్ణోగ్రత తీవ్రంగా పెరుగుతుంది, అంటే, "థర్మల్ నియంత్రణలో లేదు", చివరికి బ్యాటరీ కాలిపోవడానికి దారితీస్తుంది మరియు పేలుడు కూడా తీవ్రంగా సంభవిస్తుంది. సాధారణంగా, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ యొక్క థర్మల్ నియంత్రణ కోల్పోవడానికి కారణం ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క థర్మల్ అస్థిరతలో, అలాగే ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క థర్మల్ అస్థిరత మరియు సానుకూల మరియు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ సహజీవనంలో ముఖ్యమైనది. ప్రస్తుతం, పెద్ద కోణం నుండి, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల భద్రత బాహ్య నిర్వహణ మరియు అంతర్గత రూపకల్పన నుండి భద్రతా ప్రయోజనాలను సాధించడానికి అంతర్గత ఉష్ణోగ్రత, వోల్టేజ్ మరియు వాయు పీడనాన్ని నియంత్రించడం వరకు ముఖ్యమైనది.

2 థర్మల్ అవుట్-ఆఫ్-కంట్రోల్ వ్యూహాన్ని పరిష్కరించండి 2. బాహ్య నిర్వహణ 1) PTC (పాజిటివ్ టెంపరేచర్ కోఎఫీషియంట్) కాంపోనెంట్: లిథియం అయాన్ బ్యాటరీలో PTC కాంపోనెంట్‌ను ఇన్‌స్టాల్ చేయండి, ఇది బ్యాటరీ లోపల ఒత్తిడి మరియు ఉష్ణోగ్రతను పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది మరియు బ్యాటరీ ఓవర్‌ఛార్జ్ ద్వారా వేడెక్కినప్పుడు, బ్యాటరీ 10% కరెంట్‌ను పరిమితం చేయడానికి నిరోధకత పెరుగుతుంది మరియు బ్యాటరీ యొక్క ఆటోమేటిక్ ప్రొటెక్షన్ ఫంక్షన్‌ను గ్రహించడానికి పాజిటివ్ మరియు నెగటివ్ పోల్స్ మధ్య వోల్టేజ్ సురక్షితమైన వోల్టేజ్‌కి తగ్గించబడుతుంది. 2) పేలుడు నిరోధక వాల్వ్: బ్యాటరీ అసాధారణ కారణంగా చాలా పెద్దగా ఉన్నప్పుడు, పేలుడు నిరోధక వాల్వ్ వైకల్యంతో ఉంటుంది, ఇది బ్యాటరీ లోపల కనెక్ట్ చేయబడి, ఛార్జింగ్ ఆపివేయబడుతుంది.

3) ఎలక్ట్రానిక్స్: 2 ~ 4 బ్యాటరీ ప్యాక్‌లు ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్ డిజైన్ లిథియం అయాన్ ప్రొటెక్టర్‌ను అలంకరించగలవు, ఓవర్‌ఛార్జ్ మరియు ఓవర్-డిశ్చార్జ్‌ను నిరోధించగలవు, భద్రతా ప్రమాదాలను నిరోధించగలవు, బ్యాటరీ జీవితాన్ని పొడిగించగలవు. వాస్తవానికి, ఈ బాహ్య నియంత్రణ పద్ధతులు ఒక నిర్దిష్ట ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి, కానీ ఈ అదనపు పరికరాలు బ్యాటరీ యొక్క సంక్లిష్టత మరియు ఉత్పత్తి వ్యయాన్ని జోడించాయి మరియు అవి బ్యాటరీ భద్రత సమస్యను పూర్తిగా పరిష్కరించలేవు. అందువల్ల, అంతర్గత భద్రతా రక్షణ యంత్రాంగాన్ని ఏర్పాటు చేయడం అవసరం.

2.2 లిథియం అయాన్ బ్యాటరీగా ఎలక్ట్రోలైట్ ఎలక్ట్రోలైట్ ఎలక్ట్రోలైట్‌ను మెరుగుపరచడం, ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క స్వభావం నేరుగా బ్యాటరీ పనితీరును నిర్ణయిస్తుంది, బ్యాటరీ సామర్థ్యం, ​​ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత పరిధి, సైకిల్ పనితీరు మరియు భద్రతా పనితీరు ముఖ్యమైనవి. ప్రస్తుతం, వాణిజ్య లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ విద్యుద్విశ్లేషణ పరిష్కార వ్యవస్థలు, విస్తృతంగా ఉపయోగించే కూర్పు LIPF6, వినైల్ కార్బోనేట్ మరియు లీనియర్ కార్బోనేట్.

ముందు భాగం ఒక అనివార్యమైన పదార్ధం, మరియు వాటి ఉపయోగం బ్యాటరీ పనితీరు పరంగా కూడా కొన్ని పరిమితులను కలిగి ఉంది. అదే సమయంలో, తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఉండే ఎలక్ట్రోలైట్‌లో తక్కువ మరిగే, తక్కువ ఫ్లాష్ పాయింట్ కార్బోనేట్ ద్రావణిని పెద్ద మొత్తంలో ఉపయోగిస్తారు. ఫ్లాష్, పెద్ద భద్రతా ప్రమాదం ఉంది.

అందువల్ల, చాలా మంది పరిశోధకులు ఎలక్ట్రోలైట్ల భద్రతా పనితీరును మెరుగుపరచడానికి ఎలక్ట్రోలైట్ వ్యవస్థను మెరుగుపరచడానికి ప్రయత్నిస్తారు. బ్యాటరీ యొక్క ప్రధాన శరీర పదార్థం (ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థం, డయాఫ్రాగమ్ పదార్థం, ఎలక్ట్రోలైట్ పదార్థంతో సహా) తక్కువ సమయంలో మారని సందర్భంలో, లిథియం అయాన్ బ్యాటరీల భద్రతను పెంచడానికి ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క స్థిరత్వం ఒక ముఖ్యమైన మార్గం. 2.

2.1 క్రియాత్మక సంకలిత ఫంక్షన్ సంకలనాలు తక్కువ మోతాదు, లక్ష్య లక్షణాన్ని కలిగి ఉంటాయి. అంటే, ఉత్పత్తి ప్రక్రియను మార్చకుండానే లేదా కొత్త బ్యాటరీ ఖర్చులు గణనీయంగా తగ్గకుండానే బ్యాటరీ యొక్క నిర్దిష్ట మాక్రోస్కోపిక్ పనితీరును ఇది గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది.

అందువల్ల, నేటి లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలో ఫంక్షన్ సంకలనాలు హాట్ స్పాట్‌గా మారాయి, ఇది ప్రస్తుతం లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క అత్యంత ఆశాజనకమైన వ్యాధికారక పరిష్కారంగా ఉన్న అత్యంత ఆశాజనక మార్గాలలో ఒకటి. ఈ సంకలితాన్ని ఉపయోగించే ప్రాథమిక ఉద్దేశ్యం బ్యాటరీ ఉష్ణోగ్రత చాలా ఎక్కువగా ఉండకుండా మరియు బ్యాటరీ వోల్టేజ్ నియంత్రణ పరిధికి పరిమితం చేయబడకుండా నిరోధించడం. అందువల్ల, సంకలిత రూపకల్పన ఉష్ణోగ్రత మరియు ఛార్జింగ్ సామర్థ్యం యొక్క కోణం నుండి కూడా పరిగణించబడుతుంది.

జ్వాల నిరోధక సంకలితం: జ్వాల నిరోధక సంకలితం సేంద్రీయ భాస్వరం జ్వాల నిరోధక సంకలితం, నత్రజని కలిగిన సమ్మేళనం జ్వాల నిరోధక సంకలితం, సిలికాన్ ఆధారిత జ్వాల నిరోధక సంకలితం మరియు మిశ్రమ జ్వాల నిరోధక సంకలితం అని కూడా విభజించవచ్చు. 5 ముఖ్యమైన వర్గాలు. సేంద్రీయ ఫాస్ఫోరేసెల్-జ్వాల నిరోధకం: ముఖ్యమైనవి కొన్ని ఆల్కైల్ ఫాస్ఫేట్, ఆల్కైల్ ఫాస్ఫైట్, ఫ్లోరినేటెడ్ ఫాస్ఫేట్ మరియు ఫాస్ఫేట్ నైట్రిల్ సమ్మేళనాలు.

జ్వాల నిరోధక యంత్రాంగం హైడ్రోజన్ ఫ్రీ రాడికల్స్‌తో జోక్యం చేసుకునే జ్వాల నిరోధక అణువుల గొలుసు ప్రతిచర్యకు ముఖ్యమైనది, దీనిని ఫ్రీ రాడికల్ క్యాప్చర్ మెకానిజం అని కూడా పిలుస్తారు. సంకలిత గ్యాసిఫికేషన్ కుళ్ళిపోవడం వలన భాస్వరం కలిగిన ఫ్రీ రాడికల్స్ విడుదలవుతాయి, ఫ్రీ రాడికల్స్ గొలుసు ప్రతిచర్యను ముగించే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఫాస్ఫేట్ జ్వాల నిరోధకం: ముఖ్యమైన ఫాస్ఫేట్, ట్రైఇథైల్ ఫాస్ఫేట్ (TEP), ట్రిబ్యూటైల్ ఫాస్ఫేట్ (TBP), మొదలైనవి.

హెక్సామిథైల్ ఫాస్ఫాజీన్ (HMPN) వంటి ఫాస్ఫేట్ నైట్రైల్ సమ్మేళనం, ట్రైమిథైల్ ఫాస్ఫైట్ (TMPI) వంటి ఆల్కైల్ ఫాస్ఫైట్, మూడు - (2,2,2-ట్రైఫ్లోరోఇథైల్), ఫాస్ఫైట్ (TT- FP), ఫ్లోరినేటెడ్ యాసిడ్ ఎస్టర్, మూడు- (2,2,2-ట్రైఫ్లోరోఇథైల్) ఫాస్ఫేట్ (TFP), డై- (2,2,2-ట్రైఫ్లోరోఇథైల్)-మిథైల్ ఫాస్ఫేట్ (BMP), (2,2,2-ట్రైఫ్లోరోఇథైల్) - డైథైల్ ఫాస్ఫేట్ (TDP), ఫినైల్ఫాస్ఫేట్ (DPOF), మొదలైనవి. మంచి జ్వాల నిరోధక సంకలితం. ఫాస్ఫేట్ సాధారణంగా సాపేక్షంగా పెద్ద స్నిగ్ధత, పేలవమైన ఎలక్ట్రోకెమికల్ స్థిరత్వం కలిగి ఉంటుంది మరియు జ్వాల నిరోధకాన్ని జోడించడం వలన ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క అయానిక్ వాహకత మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క ప్రసరణ రివర్సిబిలిటీపై ప్రతికూల ప్రభావం ఉంటుంది, అదే సమయంలో ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క వక్రీభవనతను పెంచుతుంది.

ఇది సాధారణంగా: కొత్త ఆల్కైల్ సమూహాలలో 1 కార్బన్ కంటెంట్; 2 సుగంధ (ఫినైల్) సమూహ భాగం ప్రత్యామ్నాయ ఆల్కైల్ సమూహం; 3 చక్రీయ నిర్మాణ ఫాస్ఫేట్‌ను ఏర్పరుస్తాయి. సేంద్రీయ హాలోజనేటెడ్ పదార్థం (హాలోజనేటెడ్ ద్రావకం): సేంద్రీయ హాలోజెనిక్ జ్వాల నిరోధకం ఫ్లూ ఫ్లూ ఫ్లూకు ముఖ్యమైనది. H స్థానంలో F వచ్చిన తర్వాత, దాని భౌతిక లక్షణాలు మారాయి, ద్రవీభవన స్థానం తగ్గడం, స్నిగ్ధత తగ్గడం, రసాయన మరియు విద్యుత్ రసాయన స్థిరత్వం మెరుగుపడటం మొదలైనవి.

సేంద్రీయ హాలోజెనిక్ జ్వాల నిరోధకంలో ఫ్లోరోసైక్లిక్ కార్బోనేట్లు, ఫ్లోరో-చైన్ కార్బోనేట్లు మరియు ఆల్కైల్-పెర్ఫ్లోరోడెకేన్ ఈథర్ మొదలైనవి ముఖ్యమైనవి. OHMI మరియు ఇతర తులనాత్మక ఫ్లోరోరెథైల్ ఈథర్, ఫ్లోరైడ్ కలిగిన ఫ్లోరైడ్ సమ్మేళనాలు 33.3% (వాల్యూమ్ భిన్నం) 0 జోడించినట్లు చూపించాయి.

67 mol / lliclo4 / Ec + DEC + PC (వాల్యూమ్ నిష్పత్తి 1: 1: 1) ఎలక్ట్రోలైట్ అధిక ఫ్లాష్ పాయింట్‌ను కలిగి ఉంటుంది, తగ్గింపు సంభావ్యత సేంద్రీయ ద్రావకం EC, DEC మరియు PC కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది సహజ గ్రాఫైట్ ఉపరితలంపై వేగంగా SEI ఫిల్మ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది, కల్లెన్ సామర్థ్యం మరియు ఉత్సర్గ సామర్థ్యం యొక్క మొదటి ఛార్జ్ మరియు ఉత్సర్గాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. పైన వివరించిన జ్వాల నిరోధకం యొక్క ఫ్రీ రాడికల్ క్యాప్చర్ ఫంక్షన్‌ను ఫ్లోరైడ్ ఉపయోగించదు, అధిక అస్థిర మరియు మండే సహ-ద్రావకాలను పలుచన చేయడానికి మాత్రమే, కాబట్టి ఎలక్ట్రోలైట్ మండేది కానప్పుడు ఎలక్ట్రోలైట్‌లో వాల్యూమ్ నిష్పత్తి మాత్రమే ఎక్కువగా (70%) ఉంటుంది. మిశ్రమ జ్వాల నిరోధకం: ప్రస్తుతం ఎలక్ట్రోలైట్‌లో ఉపయోగించే మిశ్రమ జ్వాల నిరోధకం PF సమ్మేళనం మరియు NP-తరగతి సమ్మేళనాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ప్రాతినిధ్య పదార్థాలు ముఖ్యమైన హెక్సామీథైల్ఫాస్ఫోరైడ్ (HMPA), ఫ్లోరోఫాస్ఫేట్ మొదలైన వాటిని కలిగి ఉంటాయి.

జ్వాల నిరోధకం రెండు జ్వాల నిరోధక మూలకాల యొక్క సినర్జిస్టిక్ వాడకం ద్వారా జ్వాల నిరోధక ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. FEI మరియు ఇతరులు. రెండు NP జ్వాల నిరోధకాలు MEEP మరియు MEE లను ప్రతిపాదిస్తుంది మరియు దాని పరమాణు సూత్రం చిత్రం 1 లో చూపబడింది.

Licf3SO3 / MeEP :PC = 25:75, ఎలక్ట్రోలైట్ 90% మంటను తగ్గించగలదు మరియు వాహకత 2.5 × 10-3S / cm3 కి చేరుకుంటుంది. 2) ఓవర్‌ఛార్జ్డ్ సంకలితం: లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీని ఓవర్‌ఛార్జ్ చేసినప్పుడు వరుస ప్రతిచర్యలు సంభవిస్తాయి.

సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క ఉపరితలంలో ఆక్సీకరణ కుళ్ళిపోయే ప్రతిచర్యల సమయంలో ఎలక్ట్రోలైట్ భాగం (ద్రావకం ముఖ్యమైనది) ఉపరితలంపైకి చొచ్చుకుపోతుంది, వాయువు ఉత్పత్తి అవుతుంది మరియు వేడి మొత్తం విడుదల అవుతుంది, ఫలితంగా బ్యాటరీ యొక్క అంతర్గత పీడనం పెరుగుతుంది మరియు ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది మరియు బ్యాటరీ యొక్క భద్రత తీవ్రంగా ప్రభావితమవుతుంది. ప్రయోజన యంత్రాంగం నుండి, ఓవర్‌చాల్ రక్షణ సంకలితం ఆక్సీకరణ స్ట్రిప్పింగ్ పవర్-రకం మరియు రెండు రకాల ఎలక్ట్రికల్ పాలిమరైజేషన్ రకానికి ముఖ్యమైనది. సంకలిత రకం నుండి, దీనిని లిథియం హాలైడ్, మెటలోసిన్ సమ్మేళనంగా విభజించవచ్చు.

ప్రస్తుతం, ఛార్జింగ్ వోల్టేజ్ సాధారణ కటాఫ్ వోల్టేజ్‌ను మించిపోయినప్పుడు, రెడాక్స్ యాంటీ-ఓవర్‌చార్డ్ సంకలనాలపై ఓవర్‌చాల్డ్ అదనపు అదనపు అడాప్రేస్ (BP) మరియు సైక్లోహెక్సిల్‌బెంజీన్ (CHB) సూత్రం, సంకలితం సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ వద్ద ప్రారంభమవుతుంది. ఆక్సీకరణ చర్య, ఆక్సీకరణ ఉత్పత్తి ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్‌కు వ్యాపిస్తుంది మరియు తగ్గింపు ప్రతిచర్య జరుగుతుంది. ఆక్సీకరణ సానుకూల మరియు ప్రతికూల ధ్రువాల మధ్య మూసివేయబడుతుంది, అదనపు ఛార్జ్‌ను గ్రహిస్తుంది.

దీని ప్రాతినిధ్య పదార్థాలు ఫెర్రోసిన్ మరియు దాని ఉత్పన్నం, ఫెర్రిడ్ 2,2-పిరిడిన్ మరియు థియోల్ ఉత్పన్నం అయిన 1,10-ప్రక్కనే ఉన్న గ్లెనోలిన్ యొక్క సముదాయాన్ని కలిగి ఉంటాయి. పాలిమరైజేషన్ బ్లాక్ యాంటీ-ఫిల్డ్ సంకలితం. ప్రాతినిధ్య పదార్థాలలో సైక్లోహెక్సిల్బెంజీన్, బైఫినైల్ మరియు ఇతర పదార్థాలు ఉన్నాయి.

బైఫినైల్‌ను ప్రీ-ఛార్జ్డ్ సంకలితంగా ఉపయోగించినప్పుడు, వోల్టేజ్ 4.5 నుండి 4.7Vకి చేరుకున్నప్పుడు, జోడించిన బైఫినైల్ ఎలక్ట్రోకెమికల్‌గా పాలిమరైజ్ చేయబడుతుంది, పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ ఉపరితలంపై వాహక ఫిల్మ్ పొరను ఏర్పరుస్తుంది, బ్యాటరీ యొక్క అంతర్గత నిరోధకతను పెంచుతుంది, తద్వారా ఛార్జింగ్ కరెంట్ రక్షణ బ్యాటరీని పరిమితం చేస్తుంది.

2.2.2 అయాన్ ద్రవ అయాన్ ద్రవ ఎలక్ట్రోలైట్ పూర్తిగా యిన్ మరియు కేషన్‌తో కూడి ఉంటుంది.

ఇంటర్‌ఐ అయాన్లు లేదా కాటినిక్ వాల్యూమ్‌లు బలహీనంగా ఉన్నందున, ఇంటర్మీడియట్ బలహీనంగా ఉంటుంది, ఎలక్ట్రాన్ పంపిణీ అసమానంగా ఉంటుంది మరియు ఓన్-సెన్సూన్ గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద స్వేచ్ఛగా కదలగలదు, అది ద్రవంగా ఉంటుంది. దీనిని ఇమిడాజోల్, పైరజోల్, పిరిడిన్, క్వాటర్నరీ అమ్మోనియం ఉప్పు మొదలైనవాటిగా విభజించవచ్చు. లిథియం అయాన్ బ్యాటరీల సాధారణ సేంద్రీయ ద్రావకంతో పోలిస్తే, అయానిక్ ద్రవాలకు 5 ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి: 1 అధిక ఉష్ణ స్థిరత్వం, 200 ° C కుళ్ళిపోదు; 2 ఆవిరి పీడనం దాదాపు 0, బ్యాటరీ గురించి ఆందోళన చెందాల్సిన అవసరం లేదు; 3 అయానిక్ ద్రవం దహనం చేయడం సులభం కాదు తుప్పు పట్టదు; 4 అధిక విద్యుత్ వాహకతను కలిగి ఉంటుంది; 5 రసాయన లేదా విద్యుత్ రసాయన స్థిరత్వం మంచిది.

AN లేదా ఇలాంటివి PP13TFSI మరియు 1Mollipf6ec / Dec (1: 1) లను ఎలక్ట్రోలైట్‌గా ఏర్పరుస్తాయి, ఇది పూర్తిగా ఇంధనేతర ప్రభావాలను సాధించగలదు మరియు ఇంటర్‌ఫేస్ అనుకూలతను గణనీయంగా మెరుగుపరచడానికి ఈ వ్యవస్థలో 2 wt% liboB సంకలితాన్ని జోడిస్తుంది. పరిష్కరించాల్సిన ఏకైక సమస్య ఎలక్ట్రోలైట్ వ్యవస్థలోని అయాన్ యొక్క వాహకత. 2.

2.3 లిథియం లవణం యొక్క ఉష్ణ స్థిరత్వాన్ని ఎంచుకోవడం హెక్సాఫ్లోరోఫాస్ఫేట్ (LiPF6) అనేది ఒక వస్తువు లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలో విస్తృతంగా ఉపయోగించే ఎలక్ట్రోలైట్ లిథియం లవణం. దాని ఏకైక స్వభావం సరైనది కానప్పటికీ, దాని మొత్తం పనితీరు అత్యంత ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది.

అయితే, LiPF6 కి కూడా దాని ప్రతికూలత ఉంది, ఉదాహరణకు, LiPF6 రసాయనికంగా మరియు ఉష్ణగతికంగా అస్థిరంగా ఉంటుంది మరియు ప్రతిచర్య జరుగుతుంది: LIPF (6S) → LIF (S) + PF (5G), PF5 ఉత్పత్తి చేయబడిన ప్రతిచర్య ఆక్సిజన్ అణువులోని సేంద్రీయ ద్రావణిపై దాడి చేయడం సులభం. ఎలక్ట్రాన్లకు ఒంటరిగా ఉంటుంది, ఫలితంగా ద్రావకం యొక్క ఓపెన్ లూప్ పాలిమరైజేషన్ మరియు ఈథర్ బంధాలు ఏర్పడతాయి, ఈ ప్రతిచర్య అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ముఖ్యంగా తీవ్రంగా ఉంటుంది. అధిక ఉష్ణోగ్రత ఎలక్ట్రోలైట్ లవణాలపై ప్రస్తుత పరిశోధన సేంద్రీయ లిథియం లవణ క్షేత్రాలలో కేంద్రీకృతమై ఉంది. బోరాన్ ఆధారిత లవణాలు, ఇమైన్ ఆధారిత లిథియం లవణాలతో ప్రాతినిధ్య పదార్థాలు ముఖ్యమైనవి.

LIB (C2O4) 2 (liboB) అనేది ఇటీవలి సంవత్సరాలలో కొత్తగా సంశ్లేషణ చేయబడిన ఎలక్ట్రోలైట్ ఉప్పు. ఇది చాలా అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంది, 302 ° C ఉష్ణోగ్రత వద్ద కుళ్ళిపోతుంది, ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్‌లో స్థిరమైన SEI ఫిల్మ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. PC ఆధారిత విద్యుద్విశ్లేషణ ద్రావణంలో గ్రాఫైట్ పనితీరును మెరుగుపరచండి, కానీ దాని స్నిగ్ధత పెద్దది, SEI ఫిల్మ్ యొక్క అవరోధం ఏర్పడింది [14].

LIN (SO2CF3) 2 (Litfsi) యొక్క కుళ్ళిపోయే ఉష్ణోగ్రత 360°C, మరియు సాధారణ ఉష్ణోగ్రత వద్ద అయాన్ వాహకత LiPF6 కంటే కొంచెం తక్కువగా ఉంటుంది. ఎలెక్ట్రోకెమికల్ స్థిరత్వం మంచిది, మరియు ఆక్సీకరణ సంభావ్యత దాదాపు 5.0V ఉంటుంది, ఇది అత్యంత సేంద్రీయ లిథియం ఉప్పు, కానీ ఇది అల్ బేస్ సెట్ ద్రవం యొక్క తీవ్రమైన తుప్పు.

2.2.4 పాలిమర్ ఎలక్ట్రోలైట్ లీకేజీ వల్ల అగ్ని ప్రమాదం సంభవించే అవకాశం ఉన్నట్లయితే, అనేక వస్తువు లిథియం అయాన్ బ్యాటరీలు మండే మరియు అస్థిర కార్బోనేట్ ద్రావకాలను ఉపయోగిస్తాయి.

ఇది ముఖ్యంగా అధిక సామర్థ్యం, ​​అధిక శక్తి సాంద్రత కలిగిన శక్తివంతమైన లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ. మండే సేంద్రీయ ద్రవ ఎలక్ట్రోలైట్‌లకు బదులుగా నిష్కపటమైన పాలిమర్ ఎలక్ట్రోలైట్‌లను ఉపయోగించే బదులు, ఇది లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల భద్రతను గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది. పాలిమర్ ఎలక్ట్రోలైట్, ముఖ్యంగా జెల్-రకం పాలిమర్ ఎలక్ట్రోలైట్ పరిశోధన గొప్ప పురోగతిని సాధించింది.

ప్రస్తుతం, దీనిని వాణిజ్య లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలలో విజయవంతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు. పాలిమర్ బాడీ వర్గీకరణ ప్రకారం, జెల్ పాలిమర్ ఎలక్ట్రోలైట్ ఈ క్రింది మూడు వర్గాలతో ముఖ్యమైనది: పాన్-ఆధారిత పాలిమర్ ఎలక్ట్రోలైట్, PMMA పాలిమర్ ఎలక్ట్రోలైట్, PVDF-ఆధారిత పాలిమర్ ఎలక్ట్రోలైట్. అయితే, జెల్-రకం పాలిమర్ ఎలక్ట్రోలైట్ వాస్తవానికి పొడి పాలిమర్ ఎలక్ట్రోలైట్ మరియు ద్రవ ఎలక్ట్రోలైట్ రాజీ యొక్క రాజీ ఫలితంగా ఉంటుంది మరియు జెల్-రకం పాలిమర్ బ్యాటరీలు ఇంకా చాలా పని చేయాల్సి ఉంది.

2.3 ఛార్జింగ్ స్థితి వోల్టేజ్ 4V కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థం అస్థిరంగా ఉంటుందని పాజిటివ్ మెటీరియల్ నిర్ధారించగలదు మరియు ఆక్సిజన్‌ను కుళ్ళిపోవడానికి అధిక ఉష్ణోగ్రతలలో కరిగిన వేడిని ఉత్పత్తి చేయడం సులభం, ఆక్సిజన్ మరియు సేంద్రీయ ద్రావకాలు పెద్ద మొత్తంలో వేడిని మరియు ఇతర వాయువులను ప్రతిస్పందిస్తూనే ఉంటాయి, బ్యాటరీ భద్రతను తగ్గిస్తాయి [2, 17-19]. అందువల్ల, సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క ప్రతిచర్య వేడికి ఒక ముఖ్యమైన కారణంగా పరిగణించబడుతుంది.

సాధారణ పదార్థానికి సంబంధించి, దాని భద్రత యొక్క సాధారణ పద్ధతిని మెరుగుపరచండి పూత మార్పు. MgO, A12O3, SiO2, TiO2, ZnO, SnO2, ZrO2 మొదలైన వాటితో పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థం యొక్క ఉపరితల పూత కోసం, డై +-రియర్ పాజిటివ్ మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క ప్రతిచర్యను తగ్గించవచ్చు, అదే సమయంలో పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క క్రోమాటోగ్రఫీని తగ్గిస్తుంది, పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ పదార్ధం యొక్క దశ మార్పును నిరోధిస్తుంది.

దాని నిర్మాణ స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరచండి, లాటిస్‌లోని కేషన్ యొక్క రుగ్మత నిరోధకతను తగ్గించండి, తద్వారా ప్రసరణ ప్రక్రియ యొక్క ద్వితీయ ప్రతిచర్యను తగ్గిస్తుంది. 2.4 కార్బన్ పదార్థం ప్రస్తుతం తక్కువ నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం, అధిక ఛార్జ్ మరియు ఉత్సర్గ వేదిక, చిన్న ఛార్జ్ మరియు ఉత్సర్గ వేదిక, సాపేక్షంగా అధిక ఉష్ణ స్థిరత్వం, సాపేక్షంగా మంచి ఉష్ణ స్థితి, సాపేక్షంగా అధిక థర్మోస్టబిలిటీ, సాపేక్షంగా అధిక థర్మోస్టబిలిటీ, సాపేక్షంగా అధిక థర్మోస్టబిలిటీని ఉపయోగిస్తుంది.

ఇంటర్మీడియట్ ఫేజ్ కార్బన్ మైక్రోస్పియర్స్ (MCMB), లేదా స్పినెల్ స్ట్రక్చర్ యొక్క Li9Ti5o12 వంటివి, ఇది లామినేటెడ్ గ్రాఫైట్ యొక్క స్ట్రక్చరల్ స్టెబిలిటీ కంటే మెరుగ్గా ఉంటుంది [20]. కార్బన్ పదార్థం యొక్క పనితీరును ప్రస్తుతం మెరుగుపరిచే పద్ధతి ఉపరితల చికిత్సకు (ఉపరితల ఆక్సీకరణ, ఉపరితల హాలోజనేషన్, కార్బన్ క్లాడింగ్, పూత లోహం, మెటల్ ఆక్సైడ్, పాలిమర్ పూత) లేదా లోహం లేదా లోహం కాని డోపింగ్‌ను ప్రవేశపెట్టడానికి ముఖ్యమైనది. 2.

5 ప్రస్తుతం వాణిజ్య లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలలో ఉపయోగించే డయాఫ్రమ్ ఇప్పటికీ పాలియోలిఫిన్ పదార్థం, మరియు దాని ముఖ్యమైన ప్రతికూలతలు వేడిగా ఉండటం మరియు విద్యుద్విశ్లేషణ ద్రవ చొరబాటు తక్కువగా ఉండటం. ఈ లోపాలను అధిగమించడానికి, పరిశోధకులు అనేక మార్గాలను ప్రయత్నించారు, ఉష్ణ స్థిరత్వ పదార్థాల కోసం వెతకడం లేదా తక్కువ మొత్తంలో Al2O3 లేదా SiO2 నానోపౌడియాను జోడించడం వంటివి, ఇది సాధారణ డయాఫ్రాగమ్‌ను కలిగి ఉండటమే కాకుండా, సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థం యొక్క ఉష్ణ స్థిరత్వాన్ని కూడా కలిగి ఉంటుంది. వా డు.

MIAO మరియు ఇతరులు, ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ స్పిన్నింగ్ పద్ధతి ద్వారా తయారు చేయబడిన పాలిమైడ్ నానో నాన్‌వోవెన్ ఫ్యాబ్రికేషన్. DR మరియు TGA-వంటి లక్షణాల అర్థం ఇది 500°C వద్ద ఉష్ణ స్థిరత్వాన్ని కొనసాగించడమే కాకుండా, CELGARD డయాఫ్రాగమ్‌తో పోలిస్తే మెరుగైన ఎలక్ట్రోలైట్ ఇన్‌ఫిల్ట్రేషన్‌ను కలిగి ఉంటుందని చూపిస్తుంది. వాంగ్ మరియు ఇతరులు తయారు చేసిన AL2O3-PVDF నానోస్కోపిక్ మైక్రోపోరస్ పొర, ఇది మంచి ఎలక్ట్రోకెమికల్ లక్షణాలను మరియు ఉష్ణ స్థిరత్వాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ సెపరేటర్ల వినియోగాన్ని సంతృప్తిపరుస్తుంది.

3 సారాంశం మరియు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల కోసం లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు మరియు శక్తి నిల్వ కోసం ఎదురుచూడండి, ఇది చిన్న ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల కంటే చాలా పెద్దది మరియు వినియోగ వాతావరణం మరింత క్లిష్టంగా ఉంటుంది. సారాంశంలో, దాని భద్రత పరిష్కారం కావడం లేదని మరియు ప్రస్తుత సాంకేతిక అడ్డంకిగా మారిందని మనం చూడవచ్చు. అసాధారణ ఆపరేషన్ తర్వాత బ్యాటరీ వల్ల కలిగే ఉష్ణ ప్రభావానికి తదుపరి పని లోతుగా ఉండాలి మరియు లిథియం అయాన్ బ్యాటరీ యొక్క భద్రతా పనితీరును మెరుగుపరచడానికి సమర్థవంతమైన మార్గాన్ని కనుగొనాలి.

ప్రస్తుతం, ఫ్లోరిన్ కలిగిన ద్రావకం మరియు జ్వాల నిరోధక సంకలనాల వాడకం భద్రతా-రకం లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీని అభివృద్ధి చేయడానికి ఒక ముఖ్యమైన దిశ. ఎలక్ట్రోకెమికల్ పనితీరు మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత భద్రతను ఎలా సమతుల్యం చేయాలి అనేది భవిష్యత్ పరిశోధన దృష్టి. ఉదాహరణకు, అధిక-పనితీరు గల మిశ్రమ జ్వాల నిరోధక సమగ్ర ఇంటిగ్రేటెడ్ సెట్ P, N, F, మరియు CL అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి మరియు అధిక మరిగే స్థానం, అధిక ఫ్లాష్ పాయింట్ కలిగిన సేంద్రీయ ద్రావకం అభివృద్ధి చేయబడింది మరియు అధిక భద్రతా పనితీరు కలిగిన విద్యుద్విశ్లేషణ ద్రావణం ఉత్పత్తి చేయబడింది.

కాంపోజిట్ ఫ్లేమ్ రిటార్డెంట్లు, డ్యూయల్ ఫంక్షన్ సంకలనాలు కూడా భవిష్యత్ అభివృద్ధి పోకడలుగా మారతాయి. లిథియం అయాన్ బ్యాటరీ ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థానికి సంబంధించి, పదార్థం యొక్క ఉపరితల రసాయన లక్షణాలు భిన్నంగా ఉంటాయి, ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ పొటెన్షియల్‌పై ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థం యొక్క సున్నితత్వ స్థాయి అస్థిరంగా ఉంటుంది మరియు అన్ని బ్యాటరీలకు ఒకటి లేదా పరిమితమైన అనేక ఎలక్ట్రోడ్ / ఎలక్ట్రోలైట్ / సంకలనాలను ఉపయోగించడం అసాధ్యం. కాబట్టి, భవిష్యత్తులో, నిర్దిష్ట ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాల కోసం వేర్వేరు బ్యాటరీ వ్యవస్థలను అభివృద్ధి చేయడంపై మనం దృష్టి పెట్టాలి.

అదే సమయంలో, ఇది అధిక భద్రత కలిగిన పాలిమర్ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ వ్యవస్థను లేదా సింగిల్ కేషన్ వాహకత మరియు వేగవంతమైన అయాన్ రవాణా మరియు అధిక థర్మోస్టబిలిటీ కలిగిన అకర్బన ఘన ఎలక్ట్రోలైట్ అభివృద్ధిని కూడా అభివృద్ధి చేస్తోంది. అదనంగా, అయానిక్ ద్రవ పనితీరును మెరుగుపరచడం, సరళమైన మరియు చౌకైన సింథటిక్ వ్యవస్థలను అభివృద్ధి చేయడం కూడా భవిష్యత్ పరిశోధనలో ముఖ్యమైన భాగం.