Сабаби иқтидори батареяи литий чист?

作者：Iflowpower – Kaasaskantava elektrijaama tarnija

Тибқи гузоришҳо, иқтидори разряди батареяи литий-ион дар ҳарорати хонагӣ дар -20 ¡ã C танҳо тақрибан 31,5% аст. Ҳарорати анъанавии батареяи литий-ион дар байни -20 ~ + 55 ¡ã C.

Аммо дар категорияи кайҳонӣ, мошинҳои барқӣ, талаб мекунанд, ки батарея дар -40 ¡ã C дуруст кор кунад. Аз ин рӯ, беҳтар кардани хосиятҳои ҳарорати пасти батареяҳои литий-ион аҳамияти калон дорад. Дар муҳитҳои ҳарорати паст, часпакии электролит зиёд мешавад, ҳатто қисман сахт мешавад, ки дар натиҷа ноқилияти пасти батареяи литий-ион ба вуҷуд меояд.

Мутобиқати байни электролит ва электроди манфӣ ва диафрагма дар муҳити ҳарорати паст бад мешавад. Дар электроди манфии батареяи ион литий дар муҳитҳои ҳарорати паст сахт боришот шуд, ва литий металлӣ боришот бо электролит реаксия шуд, ва таҳшини маҳсулот боиси ғафсӣ интерфейси электролитҳои сахт (SEI) шуд. Батареяҳои литий-ионӣ дар муҳити ҳарорати паст системаи диффузияи дохилии моддаи фаъолро коҳиш медиҳанд, импеданси интиқоли заряд (RCT) ба таври назаррас афзоиш меёбад.

Дурнамои коршиносон 1: Маҳлули электролин ба иҷрои ҳарорати пасти батареяҳои литий ион таъсир мерасонад, таркиб ва хосиятҳои моддии электролит ба иҷрои ҳарорати пасти батарея таъсири манфӣ мерасонад. Мушкилот дар сатҳи батарея ин аст: часпакии электролит калон мешавад, гузарониши ионҳо суст аст, ки дар натиҷа суръати муҳоҷирати электронии занҷираи беруна ба амал меояд, аз ин рӯ батарея ба таври ҷиддӣ поляризатсия шудааст ва иқтидори барқ ​​​​ва разряд якбора коҳиш меёбад. Хусусан ҳангоми пуркунии ҳарорати паст, ионҳои литий метавонанд ба осонӣ дар рӯи электроди манфӣ делегранҳои литийро ба вуҷуд оранд, ки дар натиҷа аз кор мондани батарея оварда мерасонад.

Коркарди ҳарорати пасти электролит ба андозаи гузарониши худи электролит зич алоқаманд аст, интиқоли ионии гузарониши барқ ​​зуд аст ва иқтидори бештарро дар ҳарорати паст истифода бурдан мумкин аст. Дар электролит намакхои литий хар кадар зиёд бошад, шумораи мухочират хамон кадар зиёд бошад, гузаронанда хамон кадар зиёд мешавад. Ноқилияти баланди барқ, гузарониши ион ҳар қадар тезтар бошад, поляризатсия хурдтар бошад, кори батарея дар ҳарорати паст ҳамон қадар беҳтар аст.

Аз ин рӯ, гузариши баландтар шарти зарурӣ барои ноил шудан ба кори хуби ҳарорати пасти батареяҳои литий-ион мебошад. Ноқилияти барқии электролит ба таркиби электролит алоқаманд аст ва часпакии ҳалкунанда барои беҳтар кардани роҳи гузариши электрикии электролит мебошад. Моеъи ҳалкунанда дар ҳарорати пасти ҳалкунанда кафолати интиқоли ионҳо мебошад ва мембранаи электролитии сахти электролит дар ҳарорати паст инчунин калиди таъсиррасонӣ ба гузарониши ионҳои литий мебошад ва RSEI импеданси қатъии батареяи литий ион дар муҳити ҳарорати паст мебошад.

Коршиноси 2: Омилҳои таъми маҳдуд кардани иҷрои ҳарорати пасти батареяҳои литий-ион ҳарорати паст, импеданси нави Li + диффузия мебошанд, аммо на филми SEI. Сохтори қабатӣ ҳам як канали диффузияи якченакаи литий-ион дорад, ки устувории сохтори канали сеченака дорад ва аввалин маводи мусбати батареяи литий-ионии тиҷоратӣ мебошад. Ба моддаҳои намояндагии он LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 ва Li (Ni, Co, Mn) O2, д.