איך מכינים סוללות ליתיום יון בטמפרטורה נמוכה במיוחד שיכולות לעבוד כרגיל במינוס 60 מעלות צלזיוס?

לאחרונה, Ding Jianning מאוניברסיטת ג'יאנגסו ואחרים השתמשו בפחמן מזופורי מצופה ליתיום ברזל פוספט כחומר אלקטרודה חיובי וחומר פחמן קשיח עשיר במבנה מזופורי שהוכן בטכנולוגיית אלקטרודה כחומר אלקטרודה שלילי. מלח ליתיום ביסטריפלואור-מתאן-סולפונימיד LiTFSi והאלקטרוליט של DIOX (1,3-דיוקסן) + EC (אתילן קרבונט) + VC (וינילידן קרבונט) ממיסים מורכבים לסוללת ליתיום-יון. לחומר הסוללה של הסוללה של ההמצאה מאפייני העברת יונים מצוינים ומאפייני פירוק מהיר של יוני ליתיום, כמו גם אלקטרוליט בטמפרטורה נמוכה השומר על ביצועים טובים בטמפרטורות נמוכות, מה שמבטיח שהסוללה עדיין יכולה לעבוד כרגיל במינוס 60° ג.

כטכנולוגיה המתפתחת במהירות הגבוהה ביותר בתעשיית הסוללות, הציבור מברך על סוללות ליתיום-יון בשל מתח העבודה הגבוה שלהן, צפיפות האנרגיה הגבוהה, חיי מחזור ארוכים, פריקה עצמית נמוכה, ללא אפקט זיכרון והגנת הסביבה "הירוקה". התעשייה גם השקיעה הרבה מחקר. יש יותר ויותר מחקרים על יוני ליתיום שיכולים להסתגל לטמפרטורות נמוכות במיוחד. עם זאת, בסביבות טמפרטורות נמוכות, צמיגות האלקטרוליט תגדל בחדות, והיא תאריך את תנועת סוללות הליתיום-יון בין חומרי האלקטרודה. בנוסף, האלקטרוליט יהיה חיובי בטמפרטורות נמוכות. שכבת SEI שנוצרת באלקטרודה השלילית תעבור שינוי פאזה ותהפוך לא יציבה יותר. לכן, חומרי האלקטרודה החיוביים והשליליים בהמצאה הנוכחית מספקים סביבת יצירת SEI יציבה יותר, מרחק שידור קצר יותר ואלקטרוליט עם צמיגות נמוכה יותר בטמפרטורות נמוכות, תוך מימוש סוללת ליתיום שעדיין יכולה לעבוד בטמפרטורה נמוכה במיוחד. של מינוס 60 מעלות צלזיוס. . הבעיה הטכנית שתיפתר על ידי ההמצאה היא להתגבר על המגבלה של היישום של חומרי סוללת ליתיום בסביבות בטמפרטורה נמוכה ועל בעיית הצמיגות הגבוהה של אלקטרוליטים קונבנציונליים בטמפרטורה נמוכה וניידות יונים נמוכה, ולספק טעינה בקצב גבוה. ופריקה בטמפרטורה נמוכה במיוחד סוללת הליתיום-יון ושיטת ההכנה שלה מנצלת את סוללת הליתיום-יון כדי להשיג ביצועי טעינה ופריקה מצוינים בטמפרטורות נמוכות.

איור 1 השוואה של ביצועים אלקטרוכימיים של סוללות ליתיום-יון בטמפרטורה נמוכה בטמפרטורת החדר ובטמפרטורה נמוכה.

ההשפעה המיטיבה של ההמצאה היא שכאשר נעשה שימוש בחומר האלקטרודה המזיק בתור יריעת אלקטרודה, אין צורך בקלסר. זה לא יפחית את המוליכות, וזה ישפר את קצב הביצועים.

מצורף: מידע על פטנט

שם פטנט: שיטת הכנה של סוללת ליתיום-יון בטמפרטורה נמוכה במיוחד שיכולה לעבוד בדרך כלל במינוס 60 מעלות צלזיוס

מספר פרסום הבקשה CN 109980195 A

תאריך הודעת בקשה 2019.07.05

מספר בקשה 201910179588 .4

תאריך יישום 2019.03.11

מועמד אוניברסיטת ג'יאנגסו

הממציא Ding Jianning Xu Jiang Yuan Ningyi Cheng Guanggui