లిథియం బ్యాటరీ సామర్థ్యానికి కారణం ఏమిటి?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Προμηθευτής φορητών σταθμών παραγωγής ενέργειας

నివేదికల ప్రకారం, -20¡C గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ యొక్క ఉత్సర్గ సామర్థ్యం కేవలం 31.5% మాత్రమే. సాంప్రదాయ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత -20 ~ + 55 ¡ã C మధ్య ఉంటుంది.

కానీ ఏరోస్పేస్ విభాగంలో, ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలకు, -40 ¡ã C వద్ద బ్యాటరీ సరిగ్గా పనిచేయడం అవసరం. అందువల్ల, లిథియం అయాన్ బ్యాటరీల తక్కువ ఉష్ణోగ్రత లక్షణాలను మెరుగుపరచడం చాలా ముఖ్యమైనది. తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వాతావరణాలలో, ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క స్నిగ్ధత పెరుగుతుంది, పాక్షికంగా ఘనీభవించినప్పటికీ, లిథియం అయాన్ బ్యాటరీ యొక్క తక్కువ-వాహకత ఏర్పడుతుంది.

ఎలక్ట్రోలైట్ మరియు నెగటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ మరియు డయాఫ్రాగమ్ మధ్య అనుకూలత తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో క్షీణిస్తుంది. తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో లిథియం అయాన్ బ్యాటరీ యొక్క ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ తీవ్రంగా అవక్షేపించబడింది మరియు అవక్షేపించబడిన లోహ లిథియం ఎలక్ట్రోలైట్‌తో చర్య జరిపి, ఉత్పత్తి నిక్షేపణ ఘన ఎలక్ట్రోలైట్ ఇంటర్‌ఫేస్ (SEI) మందానికి కారణమైంది. తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు క్రియాశీల పదార్ధం యొక్క అంతర్గత వ్యాప్తి వ్యవస్థను తగ్గిస్తాయి, ఛార్జ్ బదిలీ అవరోధం (RCT) గణనీయంగా పెరుగుతుంది.

నిపుణుల దృక్పథం 1: ఎలక్ట్రోలైన్ ద్రావణం లిథియం అయాన్ బ్యాటరీల తక్కువ ఉష్ణోగ్రత పనితీరును ప్రభావితం చేస్తుంది, ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క కూర్పు మరియు పదార్థీకరణ లక్షణాలు బ్యాటరీ తక్కువ ఉష్ణోగ్రత పనితీరుపై ప్రతికూల ప్రభావాన్ని చూపుతాయి. బ్యాటరీ ఉపరితలంపై సమస్య ఏమిటంటే: ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క స్నిగ్ధత పెద్దదిగా మారుతుంది, అయాన్ వాహకత నెమ్మదిగా ఉంటుంది, ఫలితంగా బాహ్య సర్క్యూట్ యొక్క ఎలక్ట్రాన్ మైగ్రేషన్ వేగం పెరుగుతుంది, కాబట్టి బ్యాటరీ తీవ్రంగా ధ్రువణమవుతుంది మరియు ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ సామర్థ్యం గణనీయంగా తగ్గుతుంది. ముఖ్యంగా తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఛార్జింగ్ అయినప్పుడు, లిథియం అయాన్లు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ ఉపరితలంపై లిథియం డెలిగ్రేన్‌లను సులభంగా ఏర్పరుస్తాయి, ఫలితంగా బ్యాటరీ వైఫల్యం చెందుతుంది.

ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క తక్కువ ఉష్ణోగ్రత పనితీరు ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క సొంత వాహకత పరిమాణంతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, విద్యుత్ వాహకత యొక్క ప్రసార అయాన్ వేగంగా ఉంటుంది మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఎక్కువ సామర్థ్యాన్ని ఉపయోగించుకోవచ్చు. ఎలక్ట్రోలైట్‌లో లిథియం లవణాలు ఎక్కువగా ఉంటే, వలసల సంఖ్య ఎక్కువగా ఉంటే, వాహకత అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది. అధిక విద్యుత్ వాహకత, అయాన్ వాహకత వేగంగా, ధ్రువణత తక్కువగా ఉంటే, తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద బ్యాటరీ పనితీరు అంత మెరుగ్గా ఉంటుంది.

అందువల్ల, లిథియం అయాన్ బ్యాటరీల తక్కువ ఉష్ణోగ్రత పనితీరును సాధించడానికి అధిక వాహకత ఒక అవసరమైన పరిస్థితి. ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క విద్యుత్ వాహకత ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క కూర్పుకు సంబంధించినది మరియు ద్రావకం యొక్క స్నిగ్ధత ఎలక్ట్రోలైట్ విద్యుత్ వాహకత యొక్క మార్గాన్ని మెరుగుపరచడం. ద్రావకం యొక్క తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ద్రావకం యొక్క ద్రవత్వం మంచిది, ఇది అయాన్ రవాణాకు హామీ ఇస్తుంది మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలో ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా ఏర్పడిన ఘన ఎలక్ట్రోలైట్ పొర కూడా లిథియం అయాన్ వాహకతను ప్రభావితం చేయడంలో కీలకం, మరియు RSEI అనేది తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో లిథియం అయాన్ బ్యాటరీ యొక్క గట్టి అవరోధం.

నిపుణుడు 2: లిథియం అయాన్ బ్యాటరీల తక్కువ ఉష్ణోగ్రత పనితీరును పరిమితం చేసే రుచి కారకాలు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలు, కొత్త Li + వ్యాప్తి నిరోధకత, కానీ SEI ఫిల్మ్ కాదు. ఈ లేయర్డ్ స్ట్రక్చర్ ఒక డైమెన్షనల్ లిథియం-అయాన్ డిఫ్యూజన్ ఛానల్ రెండింటినీ కలిగి ఉంది, ఇది త్రిమితీయ ఛానల్ స్ట్రక్చర్ స్టెబిలిటీని కలిగి ఉంది మరియు ఇది మొదటి వాణిజ్య లిథియం అయాన్ బ్యాటరీ పాజిటివ్ మెటీరియల్. దీని ప్రతినిధి పదార్ధాలలో LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 మరియు Li (Ni, Co, Mn) O2, e. ఉన్నాయి.