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ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Mpamatsy tobin-jiro portable
據介紹,常溫下-20℃時鋰離子電池的放電容量僅約31.5%。 傳統鋰離子電池的工作溫度在-20~+55℃之間。
但在航空航太、電動車等領域,要求電池能在-40℃下正常運作。 因此,提高鋰離子電池的低溫性能具有重要意義。 在低溫環境下,電解液黏度增大,甚至部分凝固,導致鋰離子電池的導電性降低。
低溫環境下電解液與負極、隔膜的相容性變差。 低溫環境下鋰離子電池負極發生嚴重析出,析出的金屬鋰與電解液反應,產物沉積導致固態電解質界面(SEI)厚度增加。 低溫環境下鋰離子電池內部活性物質擴散系統的降低,電荷轉移阻抗(RCT)顯著增加。
專家觀點一:電解液影響鋰離子電池的低溫性能,電解液的組成及物化性質對電池低溫性能有負面影響。 在電池表面出現的問題是:電解液的黏度會變大,離子導電性變慢,造成外電路電子遷移速度加快,所以電池發生嚴重的極化,充放電容量急遽下降。 特別是在低溫充電時,鋰離子很容易在負極表面形成鋰脫附現象,導致電池失效。
電解液的低溫性能與電解液自身電導率的大小密切相關,電導率的傳輸離子快,在低溫下就能發揮更多的容量。 電解液中鋰鹽越多,遷移次數越多,電導率越高。 電導率高,離子傳導越快,極化越小,電池的低溫性能越好。
因此較高的電導率是鋰離子電池實現良好低溫性能的必要條件。 電解液的電導率與電解液的組成有關,而溶劑的黏度是提高電解液電導率的途徑。 溶劑在低溫下的流動性佳是離子傳輸的保證,而電解液在低溫下形成的固態電解質膜也是影響鋰離子電導的關鍵,而RSEI是鋰離子電池在低溫環境下的阻抗。
專家2:限制鋰離子電池低溫性能的關鍵因素是低溫、新生Li+擴散阻抗,而不是SEI膜。 此層狀結構既具有一維的鋰離子擴散通道,也具有三維通道結構的穩定性,是第一種商業化的鋰離子電池正極材料。 其代表物質有LiCoO2、Li(CO1-XNIX)O2和Li(Ni,Co,Mn)O2等。