Lityum pil elektrolitinin ilgili teknik gelişme eğilimi 5 Yeni eğilim analizi

Elektrolit, pilin pozitif kutbu ile pozitif kutbu arasında iletken bir iyonik iletkendir. Belirli bir oranda elektrolit lityum tuzu, yüksek saflıkta organik çözücü, gerekli katkı maddeleri ve diğer hammaddelerden oluşur. Pillerin enerji yoğunluğunda, güç yoğunluğunda, yoğun sıcaklık uygulamalarında, çevrim ömründe ve güvenlik performansında önemli bir rol oynar.

Kabuk, pozitif elektrot, negatif elektrot, elektrolit ve diyaframdan oluşan elektrot malzemesi hiç şüphesiz insanların ilgi ve araştırma odağıdır. Ancak aynı zamanda elektrolit de göz ardı edilemeyecek bir husustur. Sonuçta pil maliyetinin %15'ini oluşturan elektrolit, pilin enerji yoğunluğu, güç yoğunluğu, geniş sıcaklık uygulaması, çevrim ömrü, güvenlik performansı ve diğer yönlerinde çok önemli bir rol oynuyor.

Elektrolit, bir pilin pozitif ve negatif elektrotları arasında iletim yapmak için kullanılan iyonik bir iletkendir. Lityum elektrolit ve diğer hammaddelerden, yüksek saflıkta organik çözücülerden ve gerekli katkı maddelerinden belirli bir oranda oluşur. Lityum pillerin kullanımının giderek yaygınlaşmasıyla birlikte, çeşitli lityum pillerin elektrolit gereksinimleri de farklılaşmaktadır.

Şu anda, yüksek spesifik enerji arayışı, lityum pillerin en büyük araştırma yönüdür. Özellikle mobil cihazların insan hayatının giderek artan bir kısmını oluşturduğu günümüzde, pil dayanıklılığı pillerin en kritik performansı haline geldi.

Negatif silikonun gram kapasitesinin büyük olması dikkat edilmiştir. Ancak yaygınlaşması ve kullanılması nedeniyle uygulaması son yıllarda araştırma yönünü yüksek gram kapasiteli ve küçük hacim değişimine sahip negatif silikon karbona doğru değiştirmiştir. Farklı film oluşturucu katkı maddelerinin silikon karbonun negatif döngüsü üzerinde farklı etkileri vardır.

2. Yüksek güçlü elektrolit

Şu anda, ticari lityum elektronik pillerin yüksek sürekli deşarj oranına ulaşması zordur; bunun nedeni, pilin elektrot kulağının ciddi şekilde ısınması ve termal olarak kolay iç direnç nedeniyle pilin genel sıcaklığının çok yüksek olmasıdır. kontrol. Bu nedenle elektrolit, yüksek iletkenliği korurken pilin çok hızlı aşırı ısınmasını önleyebilmelidir. Hızlı doldurma aynı zamanda elektrolit gelişiminin önemli bir yönüdür.

Yüksek güçlü pil, yalnızca elektrot malzemelerinin yüksek katı faz difüzyonunu, nano kristalleşmenin neden olduğu kısa iyon geçiş yolunu, elektrot kalınlığının ve kompaktlığının kontrolünü değil, aynı zamanda elektrolit için daha yüksek gereksinimleri de gerektirir: 1. Yüksek ayrışmalı elektrolit tuzu; 2.2 Çözücü bileşimi - düşük viskozite; 3. Arayüz kontrolü - düşük film empedansı.

3. Geniş sıcaklıktaki elektrolit

Yüksek sıcaklıklarda piller, elektrolitin kendisinin ayrışmasına ve malzemeler ile elektrolit arasında olumsuz reaksiyonlara eğilimlidir. Düşük sıcaklıkta elektrolitin tuzlanması ve negatif SEI membran empedansının iki kat artması meydana gelebilir. Geniş sıcaklık elektroliti olarak adlandırılan pilin daha geniş bir çalışma ortamına sahip olmasını sağlar. Aşağıdaki şekil çeşitli çözücülerin kaynama noktaları ve katılaşma özelliklerinin karşılaştırmasını göstermektedir.

4. Güvenlik elektroliti

Pilin güvenliği yanmaya ve hatta patlamaya yansır. Öncelikle pilin kendisi yanıcıdır, dolayısıyla pil aşırı şarj edildiğinde, aşırı boşaldığında, kısa devre yaptığında, dış pin sıkıldığında, dış sıcaklık çok yüksek olduğunda güvenlik kazalarına neden olabilir. Bu nedenle alev geciktirici, güvenli elektrolitin önemli bir araştırma yönüdür.

Alev geciktirici işlevi, geleneksel elektrolite alev geciktiricinin eklenmesiyle gerçekleştirilir. Genellikle fosfor bazlı veya halojen bazlı alev geciktiriciler kullanılır. Fiyatı makul olup elektrolitin performansına zarar vermez. Ayrıca oda sıcaklığındaki iyonik sıvıların elektrolit olarak kullanılması da araştırma aşamasına girmiş durumda, bu da pillerde yanıcı organik solventlerin kullanımını tamamen ortadan kaldıracak. Ek olarak iyonik sıvılar son derece düşük buhar basıncına, iyi termal/kimyasal stabiliteye ve yanıcı olmayan özelliklere sahiptir ve bu da lityum pillerin güvenliğini büyük ölçüde artıracaktır.

5. Uzun çevrimli elektrolit

Şu anda, lityum pilin geri kazanılması, özellikle de gücün geri kazanılması hala büyük teknik zorluklara sahiptir, bu nedenle pil ömrünün artırılması, bu durumu hafifletmenin bir yoludur.

Uzun süreli elektrolitin iki önemli araştırma fikri vardır. Bunlardan biri, termal stabilite, kimyasal stabilite ve voltaj stabilitesi dahil olmak üzere elektrolitin stabilitesidir; Diğeri ise diğer malzemelerle stabilitedir ve elektrot filmi stabildir, diyafram oksidasyondan arındırılmıştır ve sıvı toplanması korozyondan arındırılmıştır.