लिथियम अब सर्दियों से डर नहीं रहा है! अनाबोलाय इलेक्ट्रोलाइट कम तापमान की सीमा को चुनौती देता है

अचानक जमे हुए हाथों में सर्दियों में जमे हुए पैर के पास गया, तापमान शून्य से ज़ीओबियन में, समय-समय पर शून्य से गिर गया, पहले से ही नीचे जैकेट और ठंडे मौसम न केवल लिथियम आयन बैटरी के मामले में ही हमें असहनीय महसूस करता है, और इससे भी ज्यादा महान है चुनौती यह है कि ली-आयन बैटरी की गतिज स्थिति कम तापमान के नीचे बिगड़ती है, इलेक्ट्रोलाइट की चिपचिपापन बढ़ जाती है, बैटरी के ध्रुवीकरण बढ़ जाता है, जिससे बिजली के गुणों में तेज गिरावट आती है।

कई कारक हैं जो लिथियम आयन बैटरी की कम तापमान के प्रदर्शन को प्रभावित में, इलेक्ट्रोलाइट एक बहुत ही महत्वपूर्ण कारक है, पारंपरिक लिथियम आयन बैटरी इलेक्ट्रोलाइट मुख्य रूप से कार्बोनेट आधारित विलायक, एक घुला हुआ पदार्थ नमक LiPF6 है, एक इलेक्ट्रोलाइट से बना है कि कमरे के तापमान पर विद्युत चालकता उच्च, अच्छा विद्युत रासायनिक प्रदर्शन, लेकिन कम तापमान पर तेजी से इलेक्ट्रोलाइट बढ़ जाती है की चिपचिपाहट के साथ, सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच ली + प्रसार में प्रभाव गतिज की स्थिति, और विलायक घटक को बढ़ाने के लिए कुछ विशेष additives जोड़ने के लिए समायोजित किया जा सकता है, हालांकि कार्बोनेट आधारित इलेक्ट्रोलाइट की कम तापमान गुण, लेकिन अब सबसे कम तापमान इलेक्ट्रोलाइट कार्बोनेट -40 डिग्री में भी एस्टर पर आधारित है।] सी, एक कम तापमान लिथियम आयन बैटरी के प्रदर्शन में भारी गिरावट आई का परिणाम देगा।

हाल ही में प्रौद्योगिकी के अन्य वारसॉ विश्वविद्यालय एक मानव अनाकार इलेक्ट्रोलाइट समाधान जो अभी भी कम से -60 ℃ प्राप्त किया जा सकता 0.014mS / सेमी उच्च चालकता विकसित की है, बहुत एक अत्यंत कम तापमान पर लिथियम आयन बैटरी को बेहतर बनाता है MartaKasprzyk के तहत काम करने की क्षमता

इलेक्ट्रोलाइट की कम तापमान के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए, दो तरीकों में से एक मिश्रित विलायक का उपयोग कर मार्टा कसरज़िक, हमारे आम विलायक में से एक इथाइलीन कार्बोनेट चुनाव आयोग है, एक और PEG250 polyethylene glycol डाइमिथाइल ईथर (250g / मोल के आणविक भार है )। चुनाव आयोग 36.5 डिग्री गलनांक। सी], -43 डिग्री की एक गलनांक।] सी PEG250, चरण आरेख की जानकारी के आधार, दो पदार्थों के मिश्रण का गलनांक उसके व्यक्ति पदार्थ इसलिए मिलाया इन दो सॉल्वैंट्स में से किसी एक से कम है हो जाएगा उनका गलनांक निश्चित रूप से -43 ℃ से कम होगा।

चुनाव आयोग की चुनाव आयोग विभिन्न अनुपात के विभिन्न अनुपातों में इलेक्ट्रोलाइट समाधान द्वारा इलेक्ट्रोलाइट के अंतर थर्मल विश्लेषण, मार्टा कसरज़िक PEG250 रचना तैयार किया गया था, शो नीचे PEG250, एक इलेक्ट्रोलाइट 5% के अंतराल पर की व्यवस्था की, 100% चुनाव आयोग अनुपात से 100% से लेकर जब (DSG) वक्र वक्र से देखा जा सकता, चुनाव आयोग के अलावा अनुपात 20% से कम है, इलेक्ट्रोलाइट समाधान -40 के बारे में डिग्री की एक गलनांक निरीक्षण करने के लिए सक्षम हो जाएगा।] सी, जब 25% की -40% पर चुनाव आयोग के अलावा अनुपात जब कमरे, इलेक्ट्रोलाइट समाधान एक गैर क्रिस्टलीय राज्य बनेगी, कोई क्रिस्टलीकरण बिंदु। जब अनुपात 40% चुनाव आयोग, इलेक्ट्रोलाइट और संकेत के क्रिस्टलीय गलनांक से अधिक है फिर से। यह स्पष्ट उपरोक्त विश्लेषण से, है चुनाव आयोग का इष्टतम इसके अनुपात यह आदेश एक आकारहीन इलेक्ट्रोलाइट प्राप्त करने के लिए 25-40% के बीच नियंत्रित किया जाना चाहिए।

चुनाव आयोग इसके अलावा अनुपात नीचे 25% PEG250 इलेक्ट्रोलाइट और शुद्ध इलेक्ट्रोलाइट समाधान और इलेक्ट्रोलाइट समाधान DSG वक्र LB30 व्यापार है, हम अंजीर अलावा अनुपात से देख सकते हैं केवल -90 ℃ के आसपास के क्षेत्र में 25% चुनाव आयोग इलेक्ट्रोलाइट है इलेक्ट्रोलाइट समाधान PEG250 संकेत बिंदु कांच संक्रमण तापमान, पिघलने बिंदु और कोई संकेत की एक गलनांक, जबकि वाणिज्यिक LB30 इलेक्ट्रोलाइट -20 डिग्री में दिखाई दिया।] सी गलनांक संकेत, एक इलेक्ट्रोलाइट जोड़कर 25% की -40 ℃। चुनाव आयोग अनुपात के पास शुद्ध दिखाई देता है तरल पदार्थ कोई निश्चित इलेक्ट्रोलाइट अनाकार, कम तापमान के प्रदर्शन का एक क्रिस्टलीकरण बिंदु काफी अन्य दो समूहों इलेक्ट्रोलाइट की तुलना में बेहतर था।

ऊपर प्रयोगों के माध्यम से, हम निम्न तालिका में लगभग 40% की बंद कर दिया चुनाव आयोग अनुपात में इलेक्ट्रोलाइट के अध्ययन पर ध्यान दिया जाएगा चुनाव आयोग के विभिन्न अनुपात और एक इलेक्ट्रोलाइट नमक, टेबल से कांच संक्रमण के तापमान में इलेक्ट्रोलाइट परिवर्तन कर रहे हैं यह उल्लेखनीय है कि दो अंक, लिथियम बढ़ जाती है की एक कम एकाग्रता के साथ एक, इलेक्ट्रोलाइट समाधान तापमान का गिलास संक्रमण तापमान बढ़ रहे हैं, इलेक्ट्रोलाइट समाधान की सीमा LiPF6 इलेक्ट्रोलाइट समाधान में एक गिलास संक्रमण तापमान के बाद तापमान रेंज LiTDI तुलना में काफी अधिक होने के लिए विस्तृत।

इलेक्ट्रोलाइट समाधान के कम कांच संक्रमण तापमान कम तापमान पर बेहतर प्रदर्शन का मतलब है, नीचे दिए गए 0.5mol की LiTDI इलेक्ट्रोलाइट समाधान है (ईसी: PEG250 = 30: 70) -60 में तापमान वक्र की चालकता के रूप में ℃ पर, इलेक्ट्रोलाइट समाधान 0.014mS / सेमी की चालकता।

नीचे 1mol / तापमान परिवर्तन के साथ चालकता वक्र के एल LiPF6 इलेक्ट्रोलाइट समाधान पता चलता है, देखा जा सकता है चुनाव आयोग इसके अनुपात में वृद्धि के साथ, इलेक्ट्रोलाइट की चालकता में काफी सुधार किया गया है। जबकि एक वाणिज्यिक LB30 नियंत्रण समूह काफी -30 ℃ क्रिस्टलीकरण पर प्रयोगात्मक समूह में इलेक्ट्रोलाइट की चालकता की तुलना में बेहतर है, लेकिन LB30 हुआ, तो LB30 -30 ℃ इलेक्ट्रोलाइट समाधान एक कम तापमान चुनाव आयोग / PEG250 पर इस्तेमाल नहीं किया जा सकता। इस प्रकार, हालांकि अनाकार राज्य इलेक्ट्रोलाइट चालकता थोड़ा कम है, लेकिन अभी सबसे अच्छा विकल्प।

मार्टा कसरज़िक चुनाव आयोग और PEG250 द्वारा अनाकार इलेक्ट्रोलाइट दो सॉल्वैंट्स मिश्रित तरीके से प्राप्त किया करते थे, कम तापमान पर क्रिस्टलीकरण की कोई समस्या नहीं है, वहाँ केवल एक ही गिलास -90 डिग्री के आसपास के क्षेत्र में संक्रमण बिंदु तापमान किया गया है।] सी, इस तरह के गैर क्रिस्टलीय इलेक्ट्रोलाइट बहुत -60 डिग्री पर, कम तापमान पर इलेक्ट्रोलाइट समाधान के प्रदर्शन को बेहतर बनाता है। सी], जो अभी भी, चालकता 0.014mS / सेमी प्राप्त करने के लिए लिथियम आयन बैटरी हल करने के लिए सक्षम है अत्यंत कम तापमान एक अच्छा में प्रदान की जाती है समाधान।