El diafragma es una parte importante de la batería de iones de litio, el diafragma de polimerización tradicional tiene dos funciones principales, el primero es el aislamiento electrónico, es decir, para asegurar que la batería de iones de litio entre el positivo y el negativo para lograr aislamiento electrónico para evitar la aparición de cortocircuito. Es la conducción de iones, en general, el diafragma tradicional tiene una estructura porosa, el electrolito puede penetrar el interior del diafragma, de modo que los iones pueden pasar a través del diafragma, para lograr la conducción iónica.
Con el fin de garantizar la seguridad de la batería de iones de litio, la gente diseñó un PP-PP-PP de tres capas de diafragma compuesto, el diafragma se caracteriza por el cortocircuito de la batería o la corriente de descarga es demasiado grande, la temperatura de la batería, lo que resulta en la temperatura de la batería El punto de fusión de la capa intermedia de diafragma PE, pero no más que el punto de fusión de PP, material fundido de PE puede penetrar en los poros de la capa de PP, bloqueando así la migración de iones entre positivo y negativo, bloqueando así la descarga de batería de ión de litio El diafragma de tres capas de PP-PE-PP es un separador de la batería del ion de litio hacia el multi-funcional toma un paso importante en asegurar la función básica del diafragma sobre la base de mejorar la seguridad de la batería del ion del litio.
La multi-funcionalización del diafragma es una importante tendencia de desarrollo, que es de gran importancia para mejorar la seguridad y el rendimiento electroquímico de la batería de iones de litio. Con la mejora de la energía específica de la batería de iones de litio, el material catódico comenzó a adoptar el material ternario, Litio ácido como un electrodo positivo, el material ternario existe un gran problema es la disolución de los elementos de metal de transición, en particular, el elemento Mn disuelto, migrará a la superficie negativa, dando como resultado el daño de la membrana SEI electrodo negativo y re-crecimiento, causando la resistencia de la batería Para resolver el problema de la disolución de elementos de metal de transición, Anjan Banerjee de la Universidad de Bahrein en Israel ha desarrollado una membrana funcional que tiene un compuesto nitrogenado que puede capturar la superficie de la membrana. Los iones Mn en el electrolito reducen la deposición de elementos Mn en el electrodo negativo, mejorando de este modo significativamente el rendimiento en ciclos de los materiales que contienen Mn. Los experimentos muestran que el LiMn 2O4A través de la detección de elementos de superficie de electrodo negativo, el uso de la membrana funcional de la superficie del electrodo negativo del elemento Mn que el grupo de control 13-21 veces los datos de difracción de XRD muestran que la transformación de la estructura cristalina de LMO con esta membrana es obviamente menor que la del grupo de control, lo que indica que la purificación de la estructura de red del material activo de electrodo positivo puede suprimirse eficazmente purificando el elemento Mn en el electrolito El elemento de manganeso en la solución electrolítica puede reducir el elemento Mn del electrodo negativo de la migración, reduciendo así el daño de la película SEI y mejorando el rendimiento del ciclo de la batería.
Una de las razones del problema de la disolución de los elementos de metal de transición en el material del electrodo positivo y la degradación del rendimiento de la batería es que el HF en la solución electrolítica se debe principalmente a la descomposición de LiPF6, debido principalmente a la descomposición de LiPF6. PF5 + H2O = 2HF + PF3O se descompondrá por PF5 en presencia de agua en el electrolito.La HF y el ácido de Lewis (PF5, PF3O, etc.) producidos por la reacción anterior causarán ion de litio Tales estudios han demostrado que la adición de 1000 ppm de agua a la célula LiFePO4 / grafito resulta en una disminución significativa en la vida del ciclo de la batería con una vida útil de menos de 50 veces.El ensayo EIS mostró que la adición de agua a la batería Esto conducirá a un aumento significativo en la resistencia de la batería, lo que indica que la humedad adicional es causada por la descomposición de LiPF6 electrolito, el HF resultante y ácido de Lewis dará lugar a efectos secundarios en la batería, de modo que la batería de iones de litio para generar alta impedancia SEI película , Que afectan a la vida de la batería de iones de litio.
Con el fin de resolver la batería interna de iones de litio debido a la influencia generada por la descomposición de LiPF6 HF y un ácido de Lewis en la vida de la batería, Anjan Banerjee Universidad Bar-Ilan, Israel diseñado una función capaz de purificar el HF y otro material de membrana de electrolito ácido, la característica sobresaliente del separador es el separador para garantizar el funcionamiento normal de la premisa, por la adición de HF eliminado en un separador que tiene una función de 4-vinil piridina (DVB-4VP) el material, a fin de lograr una solución electrolítica clara de HF y otras sustancias ácidas El objetivo de este estudio fue mejorar el rendimiento en ciclos de las baterías de iones de litio.Los resultados experimentales muestran que las células LMO / grafito con las membranas funcionales antes mencionadas se han mejorado significativamente después del ciclo de alta temperatura a 55 ℃ Después de 180 ciclos, La capacidad de la batería disminuyó en un 71%, mientras que el uso de diafragma funcional de la capacidad del grupo experimental pérdida de sólo el 39%. Esto demuestra que el diafragma es muy bueno para la electrólisis de HF y otras sustancias ácidas se purificaron, reduciendo la aparición de efectos secundarios, Vida útil del ciclo de la batería.
Varios de la función principal por encima de separador es el propósito de purificar el electrolito, a fin de mejorar el rendimiento de una batería de iones de litio, la batería de iones de litio, estamos muy preocupados por la seguridad de otro punto es una batería de iones de litio, en particular, Samsung se produce Nota7 Después de la explosión del teléfono móvil, hemos prestado más atención a la seguridad de la batería de iones de litio. El problema de la dendrita de litio es una razón importante para la disminución de la seguridad de la batería de iones de litio, que causa muchas razones para la producción de dendritas de litio, relación de P no es razonable, la carga de alta tasa y bajo carga así pueden llevar a un electrodo negativo de los problemas de dendritas de litio. después de generar dendrita de litio pueden penetrar en el separador, causando terminal positivo y negativo, por lo que en el curso de la batería de iones de litio para hacer posible evitar la generación de dendritas de litio. KaiLiu como fin Stanford para resolver el problema de las dendritas de litio, el diseño de una membrana de material compuesto de tres capas que tiene una estructura de múltiples funciones. la membrana, membrana de polímero intercalada entre dos capas de una capa intermedia de nano SiO2 Las partículas, cuando las dendritas de litio crecen en el tabique, con el SiO 2contacto de partículas y reacciona, Li dendrita se consume, evitando así Li dendrita penetra en el tabique, lo que resulta en el terminal positivo y negativo. Como un separador de seguridad activo que es capaz de reaccionar con el tiempo de dendritas de litio y evitar Li Dendrite a través del diafragma causado por un cortocircuito, para mejorar la seguridad de la batería de iones de litio y la vida del ciclo.
Como la batería de iones de litio es un sistema cerrado, por lo que es difícil de tiempo real de iones de litio de la batería interna de control de la reacción, especialmente para la dendrita de litio, si no de iones de litio de desmontaje es difícil encontrar la batería dendrita de litio, dendritas de litio se encuentran a menudo en la tensión de celda de repente gotas y las dendritas de litio ha penetrado en el tabique, lo que resulta en el terminal positivo y negativo, y puede incluso conducir a embalamiento térmico grave durante el ciclo. por lo tanto temprana dendrita Li monitoreo puede mejorar eficazmente la seguridad de la batería de iones de litio, por Hui Wu et al Universidad de Stanford diseñar un diafragma capaz de la detección temprana de dendrita de litio en el problema de la batería de iones de litio, la estructura básica de la membrana por debajo de la se muestra, se puede ver en comparación con el diafragma convencional, una característica distintiva de la membrana está en el medio del separador más una capa de la capa de metal conductor, y unos electrodos de plomo-out. Dependiendo de la capa conductora y el material del electrodo negativo, el electrodo y el electrodo negativo Existe una diferencia de potencial entre el metal y la capa conductora de metal, y el contacto entre el electrodo negativo y la capa conductora de metal ocurre cuando las dendritas de Li pasan a través del separador. Diferencia de potencial cae a cero, pero esta vez no penetra en el tabique de dendritas de litio, por lo que mediante el control de la diferencia de potencial entre la capa de metal conductor y el electrodo negativo, el crecimiento de dendritas Li fue encontrado en una etapa temprana, el problema de la batería de repuesto oportuna, a fin de evitar Debido a las dendritas Li causado por el problema de cortocircuito, para mejorar la seguridad de la batería de iones de litio.
Multi-funcional es el desarrollo del diafragma de la batería de iones de litio una tendencia importante, especialmente con la batería de litio de la densidad de energía de la batería sigue mejorando su rendimiento del ciclo y el rendimiento de seguridad también necesitan más atención al diafragma en la realización de funciones tradicionales, Es necesario poder suprimir los efectos secundarios en la batería, mejorar el funcionamiento del ciclo de la batería, y suprimir el factor de seguridad, para prevenir la ocurrencia del cortocircuito dentro de la batería para realzar la seguridad de la batería.