De repente se fue a las manos congeladas pies congelados en invierno, la temperatura se redujo a cero de vez en cuando, en el norte de Xiaobian, ya la chaqueta y el clima frío no solo nos hace sentir insoportable, en términos de batería de iones de litio es aún más grande El desafío es que las condiciones cinéticas de las baterías de Li-ion se deterioran a baja temperatura, la viscosidad del electrolito aumenta, la polarización de la batería aumenta, lo que lleva a una fuerte caída en las propiedades eléctricas.
En muchos factores que afectan al rendimiento a baja temperatura de la batería de iones de litio, el electrolito es un factor muy crítico, electrolito de la batería de iones de litio convencional se compone principalmente de disolvente a base de carbonato, una sal de soluto es LiPF6, un electrolito que la conductividad eléctrica a temperatura ambiente de alto, con buen rendimiento electroquímico, pero la viscosidad de los aumentos de electrolitos rápidamente a bajas temperaturas, las condiciones cinéticas de impacto en Li + difusión entre los electrodos positivos y negativos, y aunque se pueden ajustar para añadir algunos aditivos especiales para incrementar el componente de disolvente propiedades a baja temperatura basados en carbonato del electrolito, pero ahora se basan en los ésteres más bajos de carbonato electrolito temperatura también en los -40 ° C.] C, una temperatura más baja dará lugar a una fuerte disminución en el rendimiento de la batería de iones de litio.
Recientemente MartaKasprzyk Universidad Tecnológica de Varsovia otro desarrolló una solución electrolítica amorfo humano que todavía a -60 ℃ pueden lograrse 0.014mS / cm de alta conductividad, mejora en gran medida la batería de iones de litio a una temperatura extremadamente baja Capacidad de trabajar debajo.
A fin de mejorar el rendimiento a baja temperatura del electrolito, Marta Kasprzyk usando un disolvente mixto de dos maneras, una de nuestro disolvente común es carbonato de etileno CE, otro PEG250 es el éter de polietilenglicol de dimetilo (peso molecular de 250 g / mol ). CE un punto de fusión de 36,5 ° C.] C, un punto de -43 ° fusión.] C PEG250, basado en el conocimiento del diagrama de fases, el punto de la mezcla de dos sustancias de fusión del mismo será individual sustancia es menor que cualquiera de estos dos disolventes mezclados de modo sin duda por debajo de su punto de fusión -43 ℃.
Análisis térmico diferencial del electrolito por la solución electrolítica en diferentes proporciones de EC diferentes proporciones de EC, se preparó composición Marta Kasprzyk PEG250, que van desde la relación CE 100% a 100% PEG250, un electrolito dispuestos a intervalos de 5%, por debajo de espectáculos cuando (la DSG) curva se puede ver desde la curva, la relación de la adición de CE es de menos de 20%, la solución electrolítica será capaz de observar un punto de alrededor de -40 ° fusión.] C, cuando la relación de adición de CE en 25% -40% de cuando las habitaciones, la solución electrolítica formarán un estado no cristalino, no punto de cristalización. cuando la relación excede de 40% EC, el electrolito y el punto de la señal de fusión cristalino de nuevo. es evidente a partir del análisis anterior, la relación de la adición óptima de EC que debe ser controlada entre 25-40% con el fin de obtener un electrolito amorfo.
relación de la adición EC está por debajo de la solución electrolítica de negocios DSG curva LB30 25% PEG250 electrolito y solución electrolítica pura y, podemos ver en la figura relación de la adición es de 25% EC electrolito Sólo en el entorno de -90 ℃ un punto de fusión de la temperatura de transición vítrea de puntos de señal PEG250 solución electrolítica, punto de fusión y no hay señal, mientras que el electrolito comercial LB30 apareció a -20 ° C.] señal C punto de fusión, aparece puros cerca de -40 ℃. relación CE del 25% mediante la adición de un electrolítica fluido es un punto de no amorfo rendimiento temperatura del electrolito fijo, cristalización a baja fue significativamente mejor que los otros dos grupos electrolito.
A través de los experimentos anteriores, nos centraremos en el estudio de electrolito en la relación de EC bloqueado de alrededor de 40% en la siguiente tabla son diferentes Proporción de EC y una sal de electrolito, cambios electrolíticos en la temperatura de la transición vítrea de la Tabla se puede notar que dos puntos, uno con una baja concentración de los aumentos de litio, la temperatura de transición vítrea de la temperatura de la solución electrolítica se incrementan, seguido de una temperatura de transición vítrea en la solución electrolítica gama LiPF6 de la solución electrolítica a ser significativamente mayor que la LiTDI rango de temperatura Ancho
Baja temperatura de transición vítrea de la solución electrolítica significa un mejor rendimiento a bajas temperaturas, a continuación, está solución electrolítica LiTDI de 0,5 mol (EC: PEG250 = 30: 70) como la conductividad de la curva de la temperatura en el -60 ° C, la conductividad del electrolito fue 0.014 mS / cm.
A continuación muestra 1 mol / L de solución electrolítica LiPF6 de la curva de conductividad con el cambio de temperatura, se puede observar, con la mejora de la relación de la adición CE, la conductividad del electrolito se ha mejorado significativamente. Mientras que el grupo de control como un LB30 comercial significativamente mejor que la conductividad del electrolito en el grupo experimental, pero LB30 a -30 ℃ produjo la cristalización, por lo que la solución electrolítica LB30 -30 ℃ no se puede utilizar. así, aunque el estado amorfo a una temperatura baja EC / PEG250 La conductividad del electrolito es ligeramente menor, pero sigue siendo la mejor opción.
Marta Kasprzyk Mediante el uso de EC y PEG250 disolvente electrolito amorfo mezclado obtenido, en el entorno de baja temperatura no aparece el problema de la cristalización, solo alrededor de -90 ℃ en las proximidades de un punto de temperatura de transición vítrea, esto no es El electrolito cristalino mejora en gran medida el rendimiento del electrolito a baja temperatura, su conductividad puede alcanzar 0,014 mS / cm a -60 ℃, lo que proporciona una buena solución a la batería de iones de litio a temperaturas extremadamente bajas. Solución.
