Instantané est allé à l'hiver les mains froides les pieds froids, la température est tombée en dessous de zéro de temps à autre, vivant dans le nord de la petite série, a une longue veste vers le bas, plus le corps. Le temps froid sentir non seulement nous rend insupportable pour la batterie au lithium-ion est grande remettre en question les conditions dynamiques de la batterie au lithium-ion se détériore à basse température, ce qui augmente la viscosité de l'électrolyte, l'augmentation de la polarisation de la cellule, conduisant à une diminution des performances électriques pointu.
Dans de nombreux facteurs qui influent sur la performance à basse température de la batterie au lithium-ion, l'électrolyte est un facteur très important, de l'électrolyte de la batterie lithium-ion classique est composé principalement de solvant à base de carbonate, un sel de soluté est LiPF6, un électrolyte que la conductivité électrique à la température ambiante élevé, avec une bonne performance électrochimique, mais la viscosité de l'électrolyte augmente rapidement à basse température, l'impact des conditions cinétiques de diffusion Li + entre les électrodes positive et négative, et bien peuvent être ajustées pour ajouter des additifs spéciaux pour améliorer le composant solvant propriétés à basse température à base de carbonates de l'électrolyte, mais maintenant basé sur le plus bas des esters de carbonate d'électrolyte de température aussi dans les -40 deg.] C, une température plus basse entraîne une forte diminution des performances de la batterie au lithium-ion.
Récemment MartaKasprzyk autre Université technologique de Varsovie a développé une solution électrolytique amorphe humaine qui encore à -60 ℃ peuvent être atteints 0.014mS / cm de conductivité élevée, améliore grandement la batterie au lithium-ion à une température extrêmement basse capacité à travailler sous.
Afin d'améliorer la performance à basse température de l'électrolyte, Marta Kasprzyk utilisant un solvant mixte de deux manières, l'une de nos solvant commun est l'éthylène carbonate CE, un autre PEG250 est du polyéthylène glycol diméthyl éther (poids moléculaire de 250 g / mol ). CE un point de fusion de 36,5 °.] C, un point de fusion de -43 deg.] C PEG250, sur la base de la connaissance du diagramme de phase, le point de fusion du mélange de deux de ceux-ci des substances sera substance individuelle est inférieure à l'une quelconque de ces deux solvants mélangés de façon certainement en dessous de leur fusion -43 ℃.
Analyse thermique différentielle de l'électrolyte de la solution électrolytique dans des proportions différentes de CE différentes proportions de CE, Marta Kasprzyk composition PEG250 a été préparé, allant de 100% Ratio CE à 100% PEG250, un électrolyte disposé à des intervalles de 5%, ci-dessous montre lorsque (DSG) courbe peut être vu à partir de la courbe, le rapport d'addition des C'est inférieur à 20%, la solution électrolytique pourra observer un point de fusion d'environ -40 °.] C, lorsque le rapport d'addition d'EC à 25% -40% de lorsque les chambres, la solution électrolytique formeront un état non cristallin, pas de point de cristallisation. lorsque le rapport dépasse 40% EC, l'électrolyte et le point de fusion cristalline du signal de nouveau. Il est évident à partir de l'analyse ci-dessus, le rapport d'addition optimale des CE Devrait être contrôlé entre 25-40% afin d'obtenir un électrolyte amorphe.
CE rapport d'addition est inférieure à 25% d'électrolyte et de PEG250 solution électrolytique pure et l'activité de la solution électrolytique courbe DSG de LB30, nous pouvons le voir sur la figure rapport d'addition est l'électrolyte EC 25% seulement dans le voisinage de -90 ℃ un point de fusion de la solution électrolytique point de signal de PEG250 température de transition vitreuse, le point de fusion et pas de signal, tandis que l'électrolyte LB30 commercial est apparu à -20 deg.] signal de point de fusion de C, pur apparaît près de -40 ℃. rapport EC de 25% par addition d'un électrolyte Le liquide est une sorte d'électrolyte amorphe qui n'a pas de point de cristallisation fixe, et sa performance à basse température est évidemment meilleure que celle des deux autres électrolytes.
Grâce aux expériences ci-dessus, nous allons nous concentrer sur l'étude de la CE dans le rapport électrolytique d'environ 40% de l'électrolyte, le tableau suivant est différent rapport CE et le rapport électrolyte sel, la température de transition vitreuse électrolyte. Deux points peuvent être remarqués: premièrement, lorsque la concentration de sel de lithium augmente, la température de transition vitreuse de l'électrolyte augmente et la température de transition vitreuse de l'électrolyte LiPF6 doit être significativement supérieure à la plage de température de l'électrolyte LiTDI. Large.
La température de transition vitreuse inférieure signifie que l'électrolyte a de meilleures performances à des températures plus basses Le graphique ci-dessous montre la conductivité de 0,5 mol d'électrolyte LiTDI (EC: PEG 250 = 30: 70) en fonction de la température à -60 ° C, la conductivité de l'électrolyte était de 0,014 mS / cm.
Ci-dessous montre 1 mol / L LiPF6 solution électrolytique de la courbe de conductivité, avec le changement de température, on peut le voir, à l'amélioration du taux d'addition CE, la conductivité de l'électrolyte a été considérablement améliorée. Bien que le groupe de contrôle en tant que LB30 commerciale significativement meilleure que la conductivité de l'électrolyte dans le groupe expérimental, mais LB30 à -30 ℃ cristallisation a eu lieu, de sorte que la solution électrolytique LB30 -30 ℃ ne peuvent être utilisés. Ainsi, bien que l'état amorphe à une température basse EC / PEG250 La conductivité de l'électrolyte est légèrement inférieure, mais reste le meilleur choix.
Marta Kasprzyk Grâce à l'utilisation de l'électrolyte amorphe ECG et PEG250 mélangé obtenu, dans l'environnement à basse température ne semble pas le problème de la cristallisation, seulement autour de -90 ℃ dans le voisinage d'un point de température de transition vitreuse, ce n'est pas L'électrolyte cristallin améliore grandement les performances de l'électrolyte à basse température, sa conductivité peut encore atteindre 0,014 mS / cm à -60 ℃, ce qui fournit une bonne solution à la batterie lithium-ion à très basse température Solution
