Хулосаи батареяи литий литий

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - ተንቀሳቃሽ የኃይል ጣቢያ አቅራቢ

Барои халли ин масъала одамон технологияи пеш аз литийро омухтанд. Бо пеш аз литий кардани маводи электрод, талафоти бебозгашти литий дар натиҷаи ташаккули филми SEI барои беҳтар кардани иқтидори умумӣ ва зичии энергетикии батарея бекор карда мешавад. I.

Технологияи манфии литий қутбӣ усули маъмули пеш аз литийкунӣ мебошад, ки литийи манфӣ, аз қабили фолгаи литий, иловаи хокаи литий ва ғайра мебошад, ки пеш аз таҳияи пеш аз рушд аст. Илова бар ин, техникаи пеш аз литийкунӣ бо истифода аз хокаи литийи силикӣ ва маҳлули шӯри электролитии литий мавҷуд аст.

1 фолгаи литий ҷуброни фолгаи литий литий як техникаи истифодаи механизми худидоракунии разряд мебошад. Потенсиали литийи металлӣ дар ҳама маводҳои электрод пасттарин аст ва вақте ки маводи электрод бо фолгаи литийи металлӣ дар тамос аст, электрон ба электроди манфӣ интиқол дода мешавад, ки бо Li+ дар электроди манфӣ ҳамроҳӣ мекунад. Маҳлули электролитикиро ба электроди манфии кремнийи нановими, ки дар субстрат аз пӯлоди зангногир парвариш карда шудааст, илова кунед ва сипас мустақиман бо фолгаи металлии литий тамос гиред.

Санҷиши манфии электрод пас аз литий санҷида мешавад ва маълум мешавад, ки шиддати кушодаи литий 1,55 В, аз 0,01 то 1 аст.

00V аввал 0.1c холӣ иқтидори махсуси литий 3800mAh / г; nanowire кремний пас аз бардоштан Шиддати 0.25V аст, битҳои аввалини бухур 1600mAh / г аст.

Электроди манфии карбон қаъба мустақиман бо фолгаи литий, ки аз моеъи электролит ворид шудааст, дар тамос аст. Санҷиш бо нимбатарея, иқтидори муқоисавии бебозгашти карбон пас аз литий аз 680 мАч/г то 65 мАч/г кам карда мешавад. Электроди манфӣ як батареяи пурраро ташкил медиҳад ва ICE дар 3 санҷида мешавад.

1 то 4,8 В наздик ба 100% дар 3,1 то 4 аст.

8V, ва давра мӯътадил аст, ва иҷрои афзоянда беҳтар аст. Гарчанде ки он мустақиман бо фолгаи литий дар тамос аст, электроди манфии пеш аз литийро ба даст овардан мумкин аст, аммо дараҷаи пеш аз литий барои дақиқ назорат кардан осон нест. Литиатсияи нокифоя, такмил додани ICE имконнопазир аст; ва литий тамом шуд, он метавонад дар рӯи электроди манфӣ як қабати металлии литийро ташкил диҳад.

ZYCAO ва дигарон барои баланд бардоштани бехатарии tonics фолгаи литий, тарҳрезии маводи фаъол / полимерӣ / литий металлӣ сохтори се қабати электроди манфии метавонад дар ҳавои муҳити зист мӯътадил, кофӣ манфӣ барои коркард.

Сохтори сеқабата иборат аст аз: қабати литий бо қабати муҳофизатии полиметилметакрилат ва қабати моддии фаъол дар қабати литий бо қабати литийи металлии электрохимиявӣ дар фолгаи мис пӯшонида шудааст. 2 Иловаи хокаи литийи устуворшудаи хокаи металлии литий (SLMP) аз ҷониби Fumei пешниҳод шудааст, рушди SLMP то 3600mAh / г аст ва сатҳи он бо карбонати литий аз 2% то 5% фаро гирифта шудааст, ки метавонад дар муҳити хушк бошад. истифода бурдан.

Истифодаи SLMP ба электроди манфии пеш аз литийкунӣ, ду роҳ вуҷуд дорад: илова кунед ё бевосита ба сатҳи сатҳи манфӣ илова кунед. Хусусиятҳои манфии анъанавӣ, системаҳои оби PVDF / NMP ё SBR + CMC / деионизатсияшударо истифода баред, аммо SLMP бо ҳалкунандаҳои қутбӣ мувофиқ нест, танҳо ҳалкунандаҳои ғайриқутбӣ ба монанди гексан, толуол, аз ин рӯ онро дар иловаи муқаррарии мустақим ҳангоми селлюлоза муттаҳид кардан мумкин нест. Бо системаи SBR-PVDF / толуол, SLMP-ро мустақиман дар шлами электроди графит омехта кардан мумкин аст.

Пас аз SLMP пеш аз литий, дар 0,01 то 1,00 В, 0.

05c, ICE батарея аз 90,6% то 96,2% зиёд шуд.

SLMP, ки мустақиман ба сатҳи манфии хушк бор карда мешавад, нисбат ба раванди хушккунӣ соддатар аст. Электроди манфии нанотубаи кремний-карбон барои электроди манфии пеш аз литий-карбон истифода мешавад ва фраксияи массаи 3% SlMP / маҳлули толуол дар рӯи нанотуби кремний-карбон пас аз ҳалкунандаи толуол, планшет фаъол мешавад. Пас аз пеш аз литийсозӣ, иқтидори аввалини бебозгашти электроди манфӣ аз 20% то 40% кам мешавад.

Андозаи хокаи нано кремнийи хокаи литийи силикӣ 3 хурд аст ва барои парокандашавӣ дар манфӣ мусоидтар аст. Илова бар ин, он дар ҳолати васеъ аст ва тағирёбии ҳаҷм дар давра ба сохтори тамоми электрод таъсир намерасонад. Дар айни замон, дар бораи иловаи хокаи литийи силицидшуда камтар тадқиқот гузаронида мешавад, танҳо Ҷ.

ZHAO ва ғайра. Системаи нимбатарея аз 0,01 то 1 пур карда мешавад.

00 В дар 0,01 то 1,00 В ва пас аз илова кардани хокаи 15% силикид, ICE электроди манфии кремний аз 76% то 94% зиёд карда мешавад; илова кардани 9% хокаи литийи силикӣ микросфераҳои карбонҳои фосилавӣ аз 75% то 99% афзоиш; илова кунед 7% хокаи силицидшудаи графити манфии ICE аз 87% то 99% зиёд шуд.

4 Маҳлули шӯри электролитии литий барои сохтани литий, хоҳ бо истифода аз фолгаи литий, SLMP ё хокаи литийи силикӣ барои дастгирии литий,. Литиуми баланди металлӣ дорои нархи баланд, фаъолияти баланд, кори душвор, нигоҳдорӣ ва интиқол барои муҳофизат арзиши баландро талаб мекунад. Агар раванди литий литийи металлиро дар бар нагирад, сарфаи хароҷот, иҷрои бехатариро беҳтар кунед.

Кремнийро бо маҳлули обии электролитикии Li2SO4 дар ҳуҷайраи электролитӣ анҷом додан мумкин аст ва электроди қурбонӣ дар сими мис дар Li2SO4 таъмид карда мешавад ва реаксияи литий дар формулаи (1) нишон дода шудааст: Дуюм, шиддатҳои хоси мусбати техникаи мусбии tonifying аст. Дар ҷараёни пуркунии барқ, Li + аз маводи пуриқтидор ҷудо карда мешавад, ки талафоти бебозгашти иқтидори заряд ва разряди аввалро пурра мекунад. Дар айни замон, мавод ҳамчун иловаи мусбати электроди литий асосан: пайвастагии литий, нанокомпозитӣ ва пайвастагии бинарии литий дар асоси реаксияи конверсия ва ғайра.

1 пайвастагии литий маводи литий Li1 + XNi0.5Mn1.5O4 -ро барои ҷуброн кардани талафоти бебозгашти қобилияти Si-C | lini0.

Батареяи пурраи 5Mn1.5O4. Батарея бо электроди мусбати омехта 75% дар таносуби нигоҳдории иқтидори 0 аст.

33c дар 3.00 то 4.78V, дар ҳоле ки батарея lini0-ро истифода мебарад.

5 mn1.5O4 электроди мусбат ҳамагӣ 51% -ро ташкил медиҳад. Li2NiO2 инчунин метавонад ҳамчун иловаи мусбати литий истифода шавад, аммо устуворӣ дар ҳаво заиф аст.

Алюминийи алюминийро барои тағир додани Li2NiO2 истифода бурдан мумкин аст, маводи Li2NiO2-ро дар ҳаво синтез мекунад ва таъсири литий-литий аъло аст. 2 Нанокомпозитҳо дар асоси реаксияҳои трансформатсия Ҳарчанд пайвастагии литий ҳамчун иловаи литий-литий таъсири муайян ба даст оварда бошад ҳам, таъсири аввалини литий то ҳол бо иқтидори мушаххаси камтар маҳдуд аст. Дар асоси нанокомпозитсияи реаксияи конверсия, миқдори зиёди литий метавонад дар ҷараёни аввалин пуркунии батарея ҳангоми батарея саҳм гузорад ва реаксияи литий дар ҷараёни разряд рух дода наметавонад.

Йм SUN ва дигарон.

Омӯзиш M / оксиди литий, M / фтор, M / vulcanized (M = Co, Ni ва Fe) ҳамчун иловагии электроди литий мусбат. Тавассути маводи таркибии синтетикии нано-Ко / оксиди литий дар 50 мА / г 4,1 ~ 2.

Давраи 5V, заряди аввал 619 мАч / г, таносуби разряд танҳо 10 мАч / г аст; пас аз фош кардани 8 соат дар ҳавои муҳити зист, хориҷ кардани литий танҳо 51 мАч / г камтар аз арзиши ибтидоӣ аст ва пас аз 2D, таносуби дегидрикӣ ҳоло ҳам 418 мАч / г аст, ки устувории хуби экологӣ дорад, ки метавонад бо раванди истеҳсоли батареяҳои тиҷоратӣ мувофиқ бошад. Мазмуни литийи литийи фтордори литий баланд, устувории хуб аст, маводи потенсиалии литийи тоникӣ мебошад. Бо наноматериалҳои m / LIF, ки бо реаксияи конверсия танзим карда шудаанд, он метавонад мушкилоти гузаронандагии LIF ва дастурҳои пасти ионӣ, потенсиали баланди таҷзияи электрохимиявӣ ва зараровар ба маҳсулоти таҷзияшавандаро бартараф кунад, ки фториди литий як изофаи олии мусбати электрод мебошад.

Иқтидори назариявии сулфиди литий ба 1166 мАч / г мерасад, аммо ҳамчун иловаи литий-литий, ҳанӯз ҳам мушкилоти зиёдеро ҳал кардан лозим аст, ба монанди мутобиқат, изолятсия, устувории муҳити зист ва ғайра. Гарчанде ки иқтидори литий-литий баландтар аст, нанокомпозитҳо дар асоси реаксияи табдилдиҳӣ боқимонда бе фаъолияти оксидҳои металлӣ, фторидҳо ва сулфидҳо ва ғайра, зичии энергияи батареяро кам мекунанд.

3 бинарии пайвастагии литий Назарияи пайвастагии бинарии литий аз иқтидор хеле баландтар аст. Иқтидори мушаххаси назариявии Li2O2, Li2O ва Li3N мутаносибан ба 1168 мАч / г, 1797 мАч / г ва 2309 мАч / г мерасад ва танҳо миқдори ками илова лозим аст, ки ба эффекти литий монанд аст. Дар назария, пасмондаҳои ин маводҳо пас аз литий O2, N2 ва ғайра мебошанд.

, метавонад гази холӣ дар давоми филми SEI дар батарея ташкил. Li3N-и тиҷоратӣ ба хокаи дорои андозаи зарраҳои аз 1 то 5 мкм, ки ҳамчун иловаи литий истифода мешавад, орд карда мешавад. Дар доираи системаи нимбатарея, 1% ва 2% Li3N аз электроди LiCoO2 илова карда шуд ва иқтидори якуми заряднокии 0.

1c дар 3.0 то 4.2V 167 буд.

6mAh/g ва 178.4mAh/g, мутаносибан ва холис LiicoO2 18.0mAh / G, 28 боло рафт.

7 мАч / г. Li2O2-и тиҷоратиро бо NCM омехта кунед, талафоти литийро дар ҷараёни аввалин боркунии манфиҳои графит ҷуброн кунед. NCM дар электроди омехта ҳамчун таъсири дукаратаи маводи фаъол ва катализаторҳо хизмат мекунад.

Барои самаранок катализ кардани таҷзияи Li2O2 ба NCM, ки дар электроди мусбӣ гирифта шудааст, 1% фрезеркунии тӯб барои 6 соат илова карда шуд. Тамоми батарея 2,75 ~ 4 аст.

60В барқ ​​​​ва разряд, 0,3c метавонад аз 165,4 мАч / г, беш аз 20 баргардонида шавад.

5 фоизи ранг | Батареяи пурраи NCM. Санҷиш нишон дод, ки оксигене, ки аз ҷониби Li2O2 ҷудо мешавад, дар ҳама батареяҳо маҳдуди Li + -ро истеъмол мекунад, ки дар натиҷа иқтидори назарраси батареяи иловагии Li2O2 коҳиш меёбад, аммо пас аз холӣ шудани газ иқтидорро барқарор кардан мумкин аст. Пуркунии аввалини батарея дар раванди истеҳсоли воқеӣ дар системаи кушода сурат мегирад ва он барои ташаккул додани филми SEI ва баъзе аксуламалҳои паҳлӯе, ки пеш аз мӯҳр тавлид мешаванд, холӣ карда мешавад, то таъсири озодшавии O2 кам карда шавад.

Сеюм, хулосаҳо ва дурнамои ду усули литий-литийро муқоиса мекунанд, реагентҳои манфии литий-литий-литий (фолгаи литий, хокаи литий ва хокаи литий силицид) дорои иқтидори баланд, аммо амалиёти мураккаб, талаботи баланди экологӣ мебошанд; барои илова кардани литий дар электроди мусбат Ислоҳи мусбати изофа дар устувории бехатар баланд аст ва бо технологияи мавҷудаи истеҳсоли батарея мувофиқати хуб дорад. Тадқиқоти технологияи литий-литий манфии оянда бояд ба устуворӣ, рушд ва истеҳсоли саноатии батарея ва ҳалли оддии техникӣ равона карда шавад ва иловаи мусбат бояд ба рушди иқтидори литийи хуни баланд, истифодаи хурд равона карда шавад. Системаи изофӣ бо миқдори ками боқимондаи литий.

.