Numéro de transport dans l'article, « Sur le nombre de migration Li + et d'améliorer la batterie lithium-ion charge rapide, » nous avons parlé de Li + a une signification importante pour améliorer la capacité de la batterie au lithium-ion recharge rapide, dans cet article, nous continuerons Prenez tout le monde pour apprendre comment améliorer efficacement le numéro de migration Li + de l'électrolyte de la batterie Li-ion.
De l'introduction du dernier article, nous pouvons également voir qu'il va de soi que le développement d'électrolytes avec des nombres de migration de Li + plus élevés pour les batteries à charge rapide est en cours. li + matériau céramique conducteur est un conducteur d'ion unique, de sorte que un nombre de transport de l'électrolyte polymère solide de b à. la figure 1 par la fixation de la structure de squelette anionique du polymère, afin d'éviter la migration des anions, amélioration de la mobilité de li + nombre. afin d'améliorer les performances de la solution d'électrolyte de copolymère décrit ci-dessus, il est également ajouté aux molécules de solvant et petites, dans lequel les nanoparticules, D comme représenté sur la figure. une autre idée est fixé anions dans l'électrolyte liquide, par exemple à l'aide de l'outil d'anions, Concentration élevée d'électrolyte et d'autres méthodes pour améliorer le nombre de migration de l'électrolyte liquide Li +.
Les méthodes ci-dessus pour augmenter le nombre de migration d'électrolyte Li + ont aussi leurs propres avantages et limites, alors nous allons travailler avec vous et l'analyse suivante.
Conducteur d'ion simple à base de céramique
Électrolytes d'oxyde solide ont été très chaud ces dernières années, un conducteur à ions unique à base de céramique, l'étude actuelle est relativement chaud principalement des matériaux d'oxyde de métal de phase grenat, tels que Li 7La 3Zr 2O12Et thiosulfate de lithium, Li 2S-P 2S5Etc., ces matériaux eux-mêmes ont une conductivité ionique élevée, jusqu'à 25 ms / cm à la température ambiante alors que ces électrolytes peuvent être effectués que Li + de migrer, est donc un candidat idéal pour un électrolyte, mais à l'électrolyte vraiment en céramique utilisé dans les batteries lithium-ion fait face à de nombreux défis, surtout en raison de la fragilité du matériau céramique est très forte, ayant ainsi une épaisseur inférieure à 100 um, même la membrane d'électrolyte de processus de 20um est très difficile à réaliser, tandis que des procédés de synthèse en phase solide classiques seront former une pluralité de joints de grains et des pores dans l'électrolyte en céramique, ce qui réduit considérablement la conductivité de l'électrolyte céramique (électrolyte en céramique, car dans la pratique, la résistance des joints de grains, de la conductivité d'ions de lithium est beaucoup plus faible que la valeur théorique).
Électrolyte monomère
Dans cet électrolyte, le polymère anionique est immobilisé sur une longue chaîne, et par conséquent ne se déplace pas sous l'influence d'un champ électrique, et donc la diffusion Li + pour occuper seulement la forme d'offres, qui a conduit à cet électrolyte li + vitesse de diffusion nettement plus faible que l'électrolyte liquide, de sorte qu'il est très faible conductivité électrique à la température ambiante. la figure ci-dessous résume depuis la première découverte en 1985, l'électrolyte polymère conducteur d'ion unique, la conductivité de différents polymères à 30 et 90 deg.] C Conductivité accrue (selon les documents publiés dans différentes années de finition.) Peut être vu de la figure dans les 20 dernières années conducteur d'ions unique polymère électrolyte température ambiante conductivité a été maintenue à 10-5S / cm ou alors, peu d'augmentation.
Electrolyte polymère modifié additif
Compte tenu de la performance du conducteur d'ion unique, il est très difficile d'améliorer l'électrolyte polymère, une tentative d'ajouter une petite quantité de molécules de solvant et petites, dans lequel les nanoparticules pour améliorer sa conductivité électrique. Petite molécule Solvants rôle principal est d'améliorer la solubilité de Li +, ce qui améliore support d'électrolyte La concentration de l'électrolyte sous-polymère pour ajouter une certaine quantité de nanoparticules peut également améliorer efficacement la conductivité de l'électrolyte, tel que la phase PEO / LiCiO 4Ajouter une partie de TiO 2Peut améliorer de manière significative la conductivité de l'électrolyte. Des études récentes ont montré, dans le cas de Li + peut transporter nombre supérieur à 0,9, la conductivité augmentera à 10-4S / cm en ajoutant une partie de l'additif à l'électrolyte polymère. L'électrolyte polymère sur l'avenir La recherche devrait se concentrer sur une compréhension plus approfondie du mécanisme de réaction entre 'additive-salt-polymer'.
Électrolyte liquide
L'électrolyte liquide est une batterie lithium-ion choix grand public d'électrolyte, donc la façon d'améliorer le nombre de transport Li + du liquide électrolyte, est que nous sommes plus préoccupés par le contenu. La conductivité de l'électrolyte liquide est généralement en mesure d'atteindre 10mS / cm, beaucoup plus que d'autres types de électrolyte, mais en raison de la limitation du boîtier solvaté Li +, Li + numéro de transfert généralement inférieur à 0,5, ce qui limite considérablement la capacité de recharge rapide en utilisant une batterie lithium-ion à électrolyte liquide. ce problème peut être résolu par deux aspects BEGIN première anionique peut procéder de mouvement limité, par exemple, Archer et al., 2013 a proposé l'idée de anionique immobilisée sur des nanoparticules, en outre idée est d'utiliser une forte concentration du sel de lithium, par exemple, une forte concentration d'électrolyte LTFSI Le nombre de migration de Li + peut atteindre 0,7, l'étude suggère que ceci peut être la structure unique de solution rend la mobilité d'anion considérablement réduite, pendant que le cation est moins affecté.
Dans l'ensemble, le travail que nous avons fait jusqu'à présent en termes d'amélioration de l'électrolyte liquide est encore relativement faible, de sorte qu'il ya encore beaucoup de l'avenir. Université de Californie, Berkeley, Kyle M. Diederichsen pense sel de lithium polymère anionique soluble est élevée Li + La manière efficace de migrer plusieurs électrolytes liquides mérite d'être étudiée plus avant dans ce domaine.
