Relevante technische ontwikkelingstrend van lithiumbatterij-elektrolyt 5 Nieuwe trendanalyse

De elektrolyt is een geleidende ionische geleider tussen de positieve pool en de positieve pool van de batterij. Het is samengesteld uit elektrolytlithiumzout, zeer zuiver organisch oplosmiddel, noodzakelijke additieven en andere grondstoffen in een bepaalde verhouding. Het speelt een belangrijke rol in de energiedichtheid, vermogensdichtheid, uitgebreide temperatuurtoepassingen, levensduur en veiligheidsprestaties van batterijen.

Het elektrodemateriaal bestaande uit de schaal, positieve elektrode, negatieve elektrode, elektrolyt en diafragma is ongetwijfeld het middelpunt van de aandacht en het onderzoek van mensen. Maar tegelijkertijd is elektrolyt ook een aspect dat niet kan worden genegeerd. De elektrolyt, die 15% van de batterijkosten voor zijn rekening neemt, speelt immers een cruciale rol in de energiedichtheid, vermogensdichtheid, brede temperatuurtoepassing, levensduur, veiligheidsprestaties en andere aspecten van de batterij.

Elektrolyt is een ionische geleider die wordt gebruikt om te geleiden tussen de positieve en negatieve elektroden van een batterij. Het is samengesteld uit lithiumelektrolyt en andere grondstoffen, zeer zuivere organische oplosmiddelen en noodzakelijke additieven in een bepaalde verhouding. Nu de toepassing van lithiumbatterijen steeds uitgebreider wordt, zijn de vereisten van verschillende lithiumbatterijen voor hun elektrolyten noodzakelijkerwijs verschillend.

Momenteel is het streven naar hoge specifieke energie de grootste onderzoeksrichting van lithiumbatterijen. Vooral nu mobiele apparaten een steeds groter deel van het leven van mensen uitmaken, is de levensduur van batterijen de meest kritische prestatie van batterijen geworden.

Negatief silicium heeft een grote gramcapaciteit, waaraan aandacht is besteed. Vanwege de uitbreiding en het gebruik ervan heeft de toepassing ervan de onderzoeksrichting de afgelopen jaren echter veranderd naar negatief siliciumkoolstof, dat een hoge gramcapaciteit en een kleine volumeverandering heeft. Verschillende filmvormende additieven hebben verschillende effecten op de negatieve cyclus van siliciumkoolstof

2. Hoogvermogenelektrolyt

Momenteel is het voor commerciële lithium-elektronische batterijen moeilijk om een ​​hoge continue ontladingssnelheid te bereiken, voornamelijk omdat het elektrodeoor van de batterij ernstig wordt verwarmd en de algehele temperatuur van de batterij te hoog is vanwege de interne weerstand, die gemakkelijk thermisch is. controle. Daarom moet de elektrolyt kunnen voorkomen dat de batterij te snel oververhit raakt, terwijl de hoge geleidbaarheid behouden blijft. Snel vullen is ook een belangrijke richting voor de ontwikkeling van elektrolyten.

Een batterij met hoog vermogen vereist niet alleen een hoge diffusie in de vaste fase van elektrodematerialen, een kort ionenmigratiepad veroorzaakt door nanokristallisatie, controle van de dikte en compactheid van de elektrode, maar ook hogere eisen aan elektrolyt: 1. Elektrolytzout met hoge dissociatie; 2.2 Oplosmiddelcompound - lage viscositeit; 3. Interfacecontrole - lage filmimpedantie.

3. Elektrolyt met brede temperatuur

Bij hoge temperaturen zijn batterijen gevoelig voor de ontbinding van de elektrolyt zelf en voor ongunstige reacties tussen materialen en elektrolyt. Bij lage temperaturen kan uitzouting van het elektrolyt en een dubbele toename van de negatieve SEI-membraanimpedantie optreden. Het zogenaamde brede temperatuur-elektrolyt zorgt ervoor dat de batterij een bredere werkomgeving heeft. De volgende afbeelding toont de vergelijking van kookpunten en stollingseigenschappen van verschillende oplosmiddelen.

4. Veiligheidselektrolyt

De veiligheid van de batterij komt tot uiting in verbranding en zelfs explosie. In de eerste plaats is de batterij zelf ontvlambaar, dus als de batterij overladen, te diep ontladen of kortgesloten wordt, als de externe pin wordt ingeknepen of als de buitentemperatuur te hoog is, kunnen er veiligheidsongevallen ontstaan. Daarom is vlamvertrager een belangrijke onderzoeksrichting naar veilige elektrolyt.

De vlamvertragende werking wordt gerealiseerd door vlamvertrager toe te voegen aan conventionele elektrolyt. Over het algemeen wordt een op fosfor of halogeen gebaseerde vlamvertrager gebruikt. De prijs is redelijk en schaadt de prestaties van elektrolyt niet. Bovendien is het gebruik van ionische vloeistoffen op kamertemperatuur als elektrolyten ook de onderzoeksfase ingegaan, waardoor het gebruik van ontvlambare organische oplosmiddelen in batterijen volledig zal worden geëlimineerd. Bovendien hebben ionische vloeistoffen een extreem lage dampspanning, goede thermische/chemische stabiliteit en niet-ontvlambare eigenschappen, wat de veiligheid van lithiumbatterijen aanzienlijk zal verbeteren.

5. Elektrolyt met lange cyclus

Op dit moment kent het herstel van lithiumbatterijen, vooral het herstel van stroom, nog steeds grote technische problemen, dus het verbeteren van de levensduur van de batterij is een manier om deze situatie te verlichten.

Langetermijnelektrolyt heeft twee belangrijke onderzoeksideeën. Een daarvan is de stabiliteit van elektrolyt, inclusief thermische stabiliteit, chemische stabiliteit en spanningsstabiliteit; De andere is de stabiliteit met andere materialen, en de elektrodefilm is stabiel, het diafragma is vrij van oxidatie en de vloeistofverzameling is vrij van corrosie.