Litiozko bateriaren elektrolitoaren garapen teknikoaren joera garrantzitsua 5 Joera berriaren azterketa

Elektrolitoa bateriaren polo positiboaren eta polo positiboaren arteko eroale ioniko eroalea da. Elektrolito litio gatz, purutasun handiko disolbatzaile organikoz, beharrezko gehigarriz eta beste lehengai batzuekin dago osatuta. Eginkizun garrantzitsua betetzen du baterien energia-dentsitatean, potentzia-dentsitatean, tenperatura-aplikazio zabaletan, ziklo-bizitzan eta segurtasun-errendimenduan.

Maskorrak, elektrodo positiboak, elektrodo negatiboak, elektrolitoak eta diafragmak osatutako elektrodo-materiala da, zalantzarik gabe, pertsonen arreta eta ikerketaren ardatza. Baina, aldi berean, elektrolitoa alde batera utzi ezin den alderdi bat ere bada. Azken finean, elektrolitoak, bateriaren kostuaren % 15 hartzen duena, funtsezko zeregina du energia-dentsitatean, potentzia-dentsitatean, tenperatura-aplikazio zabalean, ziklo-bizitzan, segurtasun-errendimenduan eta bateriaren beste alderdi batzuetan.

Elektrolitoa bateria baten elektrodo positibo eta negatiboen artean eroateko erabiltzen den eroale ionikoa da. Litio elektrolitoz eta beste lehengaiez, purutasun handiko disolbatzaile organikoz eta beharrezko gehigarriz osatuta dago proportzio jakin batean. Litiozko baterien aplikazioa gero eta zabalagoa denez, litiozko baterien eskakizunak ezberdinak dira nahitaez elektrolitoetarako.

Gaur egun, energia espezifiko altua bilatzea da litiozko baterien ikerketa norabiderik handiena. Batez ere, gailu mugikorrek pertsonen bizitzaren proportzio gero eta handiagoa hartzen dutenean, bateriaren erresistentzia bihurtu da baterien errendimendurik kritikoena.

Silizio negatiboak gramo-gaitasun handia du, eta horri arreta jarri zaio. Dena den, bere hedapen eta erabilera dela eta, bere aplikazioak ikerketaren norabidea aldatu du azken urteotan silizio karbono negatibora, gramo-gaitasun handia eta bolumen aldaketa txikia duena. Filma osatzeko gehigarri desberdinek eragin desberdinak dituzte silizio karbonoaren ziklo negatiboan

2. Potentzia handiko elektrolitoa

Gaur egun, zaila da litiozko bateria elektroniko komertzialek deskarga etengabeko tasa altua lortzea, batez ere bateriaren elektrodo-belarria larri berotzen delako eta bateriaren tenperatura orokorra altuegia delako barne-erresistentzia dela eta, hau da, termikoa erraza da. kontrola. Hori dela eta, elektrolitoak bateria azkarregi berotzea saihesteko gai izan behar du eroankortasun handia mantenduz. Betetze azkarra elektrolitoen garapenaren norabide garrantzitsua ere bada.

Potentzia handiko bateriak elektrodoen materialen fase solidoaren difusio handia ez ezik, nano kristalizazioak eragindako ioien migrazio bide laburra, elektrodoaren lodiera eta trinkotasunaren kontrola, baina elektrolitoaren eskakizun handiagoak ere eskatzen ditu: 1. Disoziazio handiko elektrolito-gatza; 2.2 Disolbatzaile konposaketa - biskositate baxua; 3. Interfazearen kontrola - filmaren inpedantzia baxua.

3. Tenperatura zabaleko elektrolitoa

Tenperatura altuetan, bateriak elektrolitoa bera deskonposatzeko eta materialen eta elektrolitoaren arteko erreakzio kaltegarriak izateko joera dute. Tenperatura baxuan, elektrolitoak gatzatzea eta SEI mintzaren inpedantzia negatiboaren bikoitza handitzea gerta daiteke. Tenperatura zabaleko elektrolito deritzonak bateriak lan-ingurune zabalagoa izatea ahalbidetzen du. Ondorengo irudian hainbat disolbatzaileren irakite-puntuen eta solidotze-propietateen konparaketa erakusten da.

4. Segurtasun-elektrolitoa

Bateriaren segurtasuna errekuntzan eta baita leherketan ere islatzen da. Lehenik eta behin, bateria bera sukoa da, beraz, bateria gehiegi kargatzen denean, gehiegi deskargatuta dagoenean, zirkuitu laburrean, kanpoko pina estutzen denean, kanpoko tenperatura altuegia denean, segurtasun istripuak sor daitezke. Hori dela eta, suaren atzerapena elektrolito seguruaren ikerketa norabide garrantzitsua da.

Suaren aurkako funtzioa ohiko elektrolitoan suaren aurkakoa gehituz lortzen da. Fosforo-oinarritutako edo halogeno-oinarritutako suaren aurkako erresistentea erabiltzen da oro har. Bere prezioa arrazoizkoa da eta ez du elektrolitoaren errendimendua kaltetzen. Horrez gain, elektrolito gisa giro-tenperaturako likido ionikoak erabiltzea ikerketa fasean ere sartu da, eta horrek baterietan disolbatzaile organiko sukoiak erabiltzea guztiz ezabatuko du. Gainera, likido ionikoek lurrun-presio oso baxua dute, egonkortasun termiko/kimiko ona eta sukoiak ez diren ezaugarriak dituzte, litiozko baterien segurtasuna asko hobetuko dutenak.

5. Ziklo luzeko elektrolitoa

Gaur egun, litiozko bateria berreskuratzeak, batez ere potentzia berreskuratzeak, oraindik zailtasun tekniko handiak ditu, beraz, bateriaren iraupena hobetzea egoera hori arintzeko modu bat da.

Epe luzeko elektrolitoak bi ikerketa ideia garrantzitsu ditu. Bata elektrolitoaren egonkortasuna da, egonkortasun termikoa, egonkortasun kimikoa eta tentsio-egonkortasuna barne; Bestea beste material batzuekin egonkortasuna da, eta elektrodoaren filma egonkorra da, eta diafragma oxidaziorik gabe dago eta fluidoen bilketa ez da korrosiorik.