باتری لیتیوم یون ولتاژ بالا، چگالی انرژی بالا و عملکرد چرخه بسیار عالی آنها را به باتری ذخیره سازی انرژی شیمیایی موفق ترین، به ویژه توسعه سریع در سال های اخیر، صنعت ماشین الکتریکی به باتری های لیتیوم یون فراهم آورد، در این فرصت از توسعه سریع، در ظرفیت باتری یون لیتیوم جهانی برای گسترش سریع از انگیزه های بازار بزرگ. در مقایسه با باتری های سنتی ذخیره مواد شیمیایی، باتری یون لیتیوم اگر چه چگالی انرژی و چرخه زندگی به وضوح سودمند هستند، اما یون لیتیوم سازگاری دمای باتری در بسیاری از شکاف، با توجه به شرایط پویا در دمای پایین رو به وخامت گذاشته است، و در نتیجه کاهش ظرفیت باتری، حتی منجر به مشکلات ایمنی، در باتری لیتیوم یون در دمای بالا به افزایش یک واکنش بین مثبت و منفی با الکترولیت، و در نتیجه سلول می توانید مقاومت، عملکرد چرخه تأثیر باتری لیتیوم یون، که منجر به یک یون لیتیوم برنامه های کاربردی باتری مجبور به استفاده از یک سیستم کنترل درجه حرارت پیچیده را افزایش دهد، افزایش هزینه های این جنبه از بسته باتری لیتیوم یون، از سوی دیگر خواهد مصرف انرژی برقی و افزایش کاهش مسافت پیموده شده از وسایل نقلیه الکتریکی.
مشکلاتی را برای باتری لیتیوم یون در درجه حرارت بالا گاز رها کردن و عملکرد چرخه کاهش، رضا Genieser مانند دانشگاه وارویک افزودنی الکترولیت برای مردم NMC111 / سلول گرافیت کشتار با گاز در 80 ℃ دمای بالا، افزایش در مقاومت داخلی و کاهش ظرفیت پایین دقت تجزیه و تحلیل شد، مطالعات نشان می دهد که افزایش در مقاومت داخلی باتری به طور عمده از افزایش مقاومت در برابر NCM111 شارژ مواد ارز الکترود مثبت، رضا Genieser NCM111 که باعث مواد ارز شارژ یک عامل مهم در افزایش امپدانس ذرات ثانویه شکسته است، به طوری که پس از آن علیه بهینه سازی خواص درجه حرارت بالا از این مواد باید برای یک ساختار از ذرات ثانویه با ثبات است.
آزمایش R. Genieser اجزای الکترولیت استفاده می شود که در جدول زیر، که در آن یک گروه PES 1،3 پروپیلن است - sultone از DTD methanedisulfonate متیلن است، TTSPi از (تریمتیلسیلیل ) فسفر.
شکل زیر نشان منحنی چرخه باتری الکترولیت های مختلف در 80 ℃ دمای بالا را می توان بدون استفاده از هر افزودنی الکترولیت باتری است در 50 چرخه آن را از دست داده بیش از 90 درصد از ظرفیت اولیه دیده می شود، علاوه بر الکترولیز با استفاده از یک مایع باتری پس از گردش خون نیز تحت امده قابل توجه، که ممکن است به LIF و PF5 LiPF6 در دمای بالا تجزیه و PF5 یک اسید لوئیس قوی است، قادر به واکنش با آب برای تولید HF و POF3، و باعث واکنش بیشتر نسل از CO2 و PEO (نشان داده شده در فرمول زیر)، علاوه بر این نیز اکسیداسیون محلول الکترود الکترولیت مثبت ایجاد، و در نتیجه CO، CO2 و گازهای دیگر است.
تنها 1٪ از افزودنی VC به الکترولیت، ممکن است تا حد زیادی بهبود عملکرد چرخه از راه حل های الکترولیتی در درجه حرارت بالا (منحنی B)، و اضافه PES DTD، TTSPi الکترولیت افزودنی C است کمی بهتر از الکترولیت B، D و الکترولیت B، C در هر دو الکترولیت عملکرد دوچرخه سواری نزدیک در مراحل اولیه، اما افت ناگهانی در ظرفیت باتری پس از 200 بار رخ داده است در حالی که اضافه کردن بیشتر FEC (یک الکترولیت منفی مشترک سی افزودنی ارائه به سطوح بالاتری از فیلم ها LiF SEI، در نتیجه بهبود پایداری مکانیکی از فیلم SEI) در درجه حرارت بالا الکترولیت E نیز با کاهش سریع رخ داده پدیده افت ظرفیت، و یک امده پدیده باتری رخ می دهد، که ممکن است تجزیه در دمای بالا با توجه به FEC (فرمول زیر نشان داده شده).
EIS RCT امپدانس به دست آمده توسط اتصالات تبادل اتهام B زیر نشان داده شده، در مقایسه با دیگر الکترولیت دیده می شود، یک چرخه سلولی C شارژ تبادل مقاومت نرخ افزایش آهسته است، این ممکن است به دلیل مواد افزودنی بهبود PES ثبات الکترولیت را می توان در روپیه مقاومت سری به دست آمده از مناسب، تنها راه حل الکترولیت در گردش خون B و C دیده باقی مانده نسبتا پایدار است، الکترولیت دیگر نشان داده است که افزایش قابل توجهی. توجه داشته باشید در اینجا الکترولیت پس از حدود 200 D، R می کند افزایش روشن وجود دارد رخ می دهد در یک زمان فقط ظرفیت باتری غواصی، نشان می دهد یک مورد ممکن است در باتری الکترولیت D را خسته کرده است (همکاری حلال مستعد کامپیوتر تعبیه شده، دسامبر LiPF6 در بی ثباتی الکترولیت، این عوامل منجر به مصرف سریعتر الکترولیت D).
مورد نظر با استفاده از یک باتری بدون ماده افزودنی الکترولیت A و انبساط حجمی در 80 درجه.] C در 40 ℃ چرخه، باتری در دمای پایین تغییر حجم دوره ای است که عمدتا از میان لایه هایی الکترود لیتیوم مثبت و منفی delithiation مشتق شده تغییر حجم (گسترش در طول لیتیوم کبیسه را گرافیت 8٪، مکتب کلاسیک جدید افزایش حجم در طول لی حدود 2 درصد)، به طوری که در R. Genieser در دمای بالا به دلیل گسترش حجم زیادی مکتب کلاسیک جدید الکترولیت باتری به طور عمده یک الکترود مثبت محصولات اکسیداسیون سرب است گاز (مطالعات اکسیداسیون EC نشان داده اند که CO و CO2 در اصلی گاز سلول منبع) می توان از شکل ب دیده می شود، با استفاده از افزایش حجم باتری از راه حل B الکترولیت به طور قابل توجهی کندتر از با استفاده از یک الکترولیت باتری، که ممکن است از VC به تشکیل یک لایه غیر فعال ثبات تر کمک می کند (VC مطالعات نشان می دهد که نه تنها یک فیلم SEI پایدار در الکترود منفی تشکیل می دهند، بلکه نشان می دهد که یک لایه نازک از یک لایه غیر فعال تشکیل شده بر روی الکترود مثبت) و یک الکترولیت را تجربه C پس از گسترش اولیه، افزایش حجم قابل توجهی رخ می دهد در اواخر چرخه باتری، الکترولیت C نشان داد افزودنی قادر به تشکیل یک لایه غیر فعال پایدار در سطح الکترود مثبت، تجزیه اکسیداتیو الکترولیت و در نتیجه کمتر حلال.
شکل زیر استفاده از باتری های A و C در محلول الکترولیت پس از 25 چرخه و 80 ℃، مثبت و منفی عکس SEM نشان می دهد، آشکار شد که بدون الکترولیت اضافه استفاده در باتری چرخه-درجه حرارت بالا، سطح محصول تجزیه الکترولیت مکتب کلاسیک جدید به طور قابل توجهی ضخیم تر از 25 درجه.] چرخه C از باتری است. استفاده از الکترولیت سطح محلول C از مکتب کلاسیک جدید تغییر معنی داری، البته، که تجزیه الکترولیت بر روی سطح الکترود مثبت رخ نمی دهد به این معنی نیست، الکترولیت ممکن است به عنوان محصولات تجزیه الکترود مثبت مهاجرت سطح الکترود منفی به شکل یک فیلم SEI.
سطح الکترود منفی را می توان از فیلم SEI دیده می شود، محلول A الکترولیت بدون مواد افزودنی در دمای بالا تشکیل شده است یک لایه ضخیم از محصولات تجزیه الکترولیت (عمدتا LIF)، سطح الکترود منفی و الکترولیت B E الکترولیت محصولات تجزیه بیشتر ذرات کمتری نیز کوچکتر، که نشان می دهد که هر دو الکترولیت قادر به تشکیل یک فیلم SEI با ثبات تر و یا هر دو تجزیه کمتر از الکترولیت بر روی سطح الکترود مثبت د الکترولیت الکترود منفی است به شکل گل آذین نشان دادن یک دولت، و نمی تواند در حل شود DMC، نشان می دهد که این ممکن است یک محصول تجزیه LiPF6 ج دولت باتری الکترولیت به کار از سطح الکترود منفی را تغییر دهید به طور قابل توجهی در مقایسه با چرخه سلولی در دمای اتاق است.
از نتیجه تجزیه و تحلیل EIS با استفاده از مختلف الکترولیت مکتب کلاسیک جدید امپدانس الکترود مثبت پس از چرخه دمای بالا نشان داده است که افزایش قابل توجهی با افزایش امپدانس از راه حل های الکترولیتی یک الکترود مثبت باتری عمدتا به دلیل تجزیه از راه حل های الکترولیتی ناشی از یک سطح آن، الکترولیت اگر چه سلول های VC مایع B می تواند تجزیه الکترولیت در الکترود مثبت، سرکوب، اما با توجه به تعداد زیادی از چرخه (350)، بزرگترین افزایش در امپدانس، امپدانس مکتب کلاسیک جدید برای افزایش تعداد چرخه مواد همان است، اما بیش از الکترولیت گردش C است تعداد کمتری از راه حل های الکترولیتی حتی کمتر، نشان می دهد ثبات خوب از راه حل های الکترولیتی، راه حل های الکترولیتی به کار مکتب کلاسیک جدید D و مواد E با توجه به زمان چرخه کوتاه (175 بار) افزایش در مقاومت داخلی بسیار است.
شکل زیر نشان دهنده الگوی پراش XRD الکترودهای مثبت NCM در الکترولیت C پس از شکل گیری و دوچرخه سواری با دمای بالا در دمای 80 درجه سانتیگراد است. مشاهده می شود که ساختار بلوری از مواد NCM پس از چرخه دمای بالا به طور قابل توجهی تغییر نکرده است، اما ما توجه می کنیم ارزش HKL از 006/012 و 018/110 به دو قله پراش دستخوش تغییرات قابل توجهی، و مقدار c نشان می دهد که مواد یک تغییر چشمگیر است رخ می دهد، ما معتقدیم که در یک کلی / c و مواد فعال است ارائه خطی مربوط لی (به عنوان در ادامه ب نشان داده شده است)، ما می توانیم از نظر لی از مواد استوکیومتری مکتب کلاسیک جدید در الکترولیت گردش در x C 0.952 را مشاهده کنید، نشان می دهد که بسیاری از مواد است حفظ فعالیت لی (96.4٪)، استفاده از مواد الکترولیت مکتب کلاسیک جدید B پس از چرخه دمای از دست داده فعالیت بیشتر لی، لی مربوط به SoC با = فعالیت باقی مانده در حدود 74.4٪. از اینجا ما می توانید ببینید، باتری با استفاده از راه حل های الکترولیتی تقریبا هیچ چرخه دمای C است لی از دست دادن فعالیت رخ داده است، از دست دادن 35 درصد از ظرفیت در چرخه که در آن؟ این است که احتمالا به دلیل بار سطحی مثبت ارز امپدانس افزایش می دهد، در افزایش شارژ و فرآیند تخلیه منجر به قطبی شدن سلول می شود.
برای تجزیه و تحلیل با استفاده از راه حل های الکترولیتی ناشی از افزایش در امپدانس C مکتب کلاسیک جدید شارژ عوامل ارز، رضا Genieser مکتب کلاسیک جدید مقطع از مواد مشاهده شد و مورد تجزیه و تحلیل، ما از این رقم مکتب کلاسیک جدید است توسط تعداد زیادی از ذرات اولیه با هم سینتر تشکیل مشاهده ذرات ثانویه، اما پس از 80 درجه.] چرخه دمای C، ترک های متعدد تولید بین ذرات اولیه مکتب کلاسیک جدید، جدا از بخش اصلی از ذرات اولیه از ذرات و در نتیجه، باعث مقاومت در برابر تماس بین ذرات افزایش می یابد.
تحقیقات R. Genieser به ما می دهد بینش عمیق به مکانیسم ظرفیت باتری / گرافیت مکتب کلاسیک جدید کاهش پایین در دماهای بالا، انبساط گاز و پدیده های دیگر، افزودنی الکترولیت برای کاهش تجزیه الکترولیت در دماهای بالا، کاهش تولید گاز، بهبود باتری پیدا شد عملکرد چرخه ای دارای پیامدهای مهمی مطالعه R. Genieser همچنین نشان داد که، اگر چه PES، DTD و TTSPi افزودنی های دیگر الکترولیت می توانید به طور موثر افزایش مکتب کلاسیک جدید / عملکرد چرخه گرافیت از باتری، کاهش باتری گاز، لیتیوم کاهش از دست دادن فعالیت، اما هنوز هم می تواند افزایش امپدانس الکترود مثبت ارز شارژ اجتناب نیست، تحقیقات بیشتر نشان می دهد که، مکتب کلاسیک جدید افزایش ارز شارژ است که عمدتا با توجه به امپدانس داخلی ذرات ثانویه ترک مکتب کلاسیک جدید، منجر به جدایی بین بخش هایی از ذرات اولیه و ذرات اولیه، و در نتیجه افزایش امپدانس تماس، در نتیجه باعث افزایش قطبی در ظرفیت تخلیه کاهش باتری، در نتیجه برای عملکرد درجه حرارت بالا از مواد بهینه سازی شده است که عمدتا به منظور بهبود ثبات مواد مکتب کلاسیک جدید مکتب کلاسیک جدید از ذرات ثانویه.
