แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนของแรงดันไฟฟ้าสูงความหนาแน่นพลังงานสูงและประสิทธิภาพการทำงานของวงจรที่ดีเยี่ยมทำให้พวกเขาแบตเตอรี่เก็บพลังงานเคมีที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดโดยเฉพาะอย่างยิ่งการพัฒนาอย่างรวดเร็วในปีที่ผ่านมาอุตสาหกรรมรถยนต์ไฟฟ้าที่จะทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ushered ในโอกาสของการพัฒนาอย่างรวดเร็วใน ความจุของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วโลกสำหรับการขยายตัวอย่างรวดเร็วของแรงจูงใจตลาดใหญ่. เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่แบบดั้งเดิมจัดเก็บสารเคมีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแม้ว่าความหนาแน่นของพลังงานและวงจรชีวิตมีความได้เปรียบอย่างชัดเจน แต่ลิเธียมไอออนปรับตัวอุณหภูมิของแบตเตอรี่บน มีช่องว่างจำนวนมากเนื่องจากสภาพแบบไดนามิกที่อุณหภูมิต่ำเสื่อมโทรมที่มีผลในการลดลงของความจุของแบตเตอรี่แม้ก่อให้เกิดปัญหาด้านความปลอดภัยในการใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่อุณหภูมิสูงเพื่อเพิ่มปฏิกิริยาด้านระหว่างบวกและลบกับอิเล็กส่งผลให้ในเซลล์ สามารถเพิ่มความต้านทานต่อผลการดำเนินงานรอบผลกระทบของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนซึ่งส่งผลให้ลิเธียมไอออนการใช้งานแบตเตอรี่ที่มีการใช้ระบบการควบคุมอุณหภูมิที่ซับซ้อนเพิ่มค่าใช้จ่ายด้านของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนนี้บนมืออื่น ๆ ที่จะเพิ่มการใช้พลังงานไฟฟ้า , ลดช่วงการล่องเรือของยานพาหนะไฟฟ้า
ปัญหาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่อุณหภูมิสูงก๊าซธรรมชาติลดลงและประสิทธิภาพการทำงานลดลงวงจรหม่อมราชวงศ์ Genieser เช่นมหาวิทยาลัย Warwick สารเติมแต่งอิเล็กสำหรับคน NMC111 / เซลล์ไฟท์แก๊สที่ 80 ℃อุณหภูมิสูงเพิ่มขึ้นในการต้านทานภายในและการลดลงของกำลังการผลิตลง ได้รับการวิเคราะห์อย่างรอบคอบการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มขึ้นของความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ส่วนใหญ่มาจากความต้านทาน NCM111 ค่าใช้จ่ายวัสดุแลกเปลี่ยนขั้วบวกเพิ่มขึ้นอาร์ Genieser NCM111 ที่ก่อให้เกิดวัสดุค่าใช้จ่ายการแลกเปลี่ยนเป็นปัจจัยสำคัญในการเพิ่มสมรรถภาพของอนุภาครองเสียเพื่อที่ตามมากับ การเพิ่มประสิทธิภาพของคุณสมบัติที่มีอุณหภูมิสูงของวัสดุที่ควรจะมั่นคงสำหรับโครงสร้างของอนุภาครอง
ทดลองอาร์ Genieser ส่วนประกอบอิเล็กใช้ในตารางด้านล่างซึ่งเป็น PES จะเป็นกลุ่ม 1,3-โพรพิลีน - sultone ที่ DTD คือเมทิลีน methanedisulfonate, TTSPi ของ trimethylslyl ( ฟอสฟอรัส
รูปต่อไปนี้แสดงให้เห็นเส้นโค้งที่แตกต่างกันวงจรแบตเตอรี่อิเล็กโทรไลที่ 80 ℃อุณหภูมิสูงสามารถมองเห็นได้โดยไม่ต้องใช้สารเติมแต่งใด ๆ อิเล็กโทรไลแบตเตอรี่อยู่ภายใน 50 รอบมันหายไปกว่า 90% ของความจุเริ่มต้นที่นอกเหนือไปจากอิเล็กโทรไลโดยใช้ A ของเหลวในแบตเตอรี่หลังจากการไหลเวียนของระดับการปูดอย่างมีนัยสำคัญซึ่งอาจจะแตกออกเป็น LiF และ PF5 LiPF6 ที่อุณหภูมิสูงและ PF5 เป็นกรดลูอิสที่แข็งแกร่งความสามารถในการทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อผลิต HF และ POF3 และทำให้เกิดปฏิกิริยาต่อไป รุ่นของ CO2 และ PEO (แสดงในสูตรต่อไปนี้) นอกจากนี้ยังก่อให้เกิดออกซิเดชันของการแก้ปัญหาขั้วไฟฟ้าอิเล็กโทรไลบวกส่งผลให้ใน CO, CO2 และก๊าซอื่น ๆ
เพียง 1% ของ VC สารเติมแต่งอิเล็กก็เป็นไปได้ที่จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของวงจรของการแก้ปัญหาไฟฟ้าที่อุณหภูมิสูง (เส้นโค้ง B) และเพิ่ม PES DTD, อิเล็กโทรไล TTSPi สารเติมแต่ง C เล็กน้อยดีกว่าอิ B, D และอิเล็กโทรไล B, C ทั้งในประสิทธิภาพการขี่จักรยานอิใกล้ต้นในวงจร แต่ลดลงอย่างฉับพลันในความจุของแบตเตอรี่หลังจาก 200 ครั้งที่เกิดขึ้นในขณะที่เพิ่มมากขึ้น FEC (ทั่วไปอิเล็กโทรไลเชิงลบศรี สารเติมแต่งให้ระดับสูงของภาพยนตร์ LiF SEI จึงปรับปรุงเสถียรภาพของภาพยนตร์ SEI) ที่อุณหภูมิสูงของอิเล็กโทรไลอียังเป็นลดลงอย่างรวดเร็วเกิดปรากฏการณ์ความจุวางและแบตเตอรี่ปรากฏการณ์ปูดเกิดขึ้นซึ่งอาจจะเป็น การสลายตัวของ FEC ที่เกิดจากอุณหภูมิสูง (แสดงด้านล่าง)
EIS ต้านทาน Rct ได้โดยการปรับค่าใช้จ่ายการแลกเปลี่ยน B ที่แสดงด้านล่างสามารถมองเห็นได้เมื่อเทียบกับอิเล็กโทรไลอื่น ๆ วงจรมือถือ C ค่าใช้จ่ายการแลกเปลี่ยนความต้านทานอัตราการขึ้นช้านี้อาจจะเป็นเพราะสารเติมแต่งปรับปรุง PES ความมั่นคงของอิเล็กโทรไลสามารถมองเห็นในอาร์เอสที่มีความต้านทานชุดที่ได้รับจากพอดีเพียงการแก้ปัญหาไฟฟ้าในการไหลเวียนของ B และ C ยังค่อนข้างมั่นคงของอิเล็กโทรไลอื่น ๆ ได้แสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ. เราทราบที่นี่อิเล็กโทร หลังจากนั้นประมาณ 200 D, อาร์เอสมีการเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจนเกิดขึ้นในเวลาเพียงแค่ความจุของแบตเตอรี่ดำน้ำชี้กรณีที่เป็นไปได้ในแบตเตอรี่อิเล็กโทรไล D ได้หมด (ตัวทำละลายร่วม PC ฝังตัวได้ง่ายธันวาคม LiPF6 ใน อิเล็กโทรไลต์ไม่เสถียรปัจจัยเหล่านี้ร่วมกันทำให้อิเล็กโทรไลต์ D สิ้นเปลืองเร็วขึ้น
กรณีมะเดื่อจ้างแบตเตอรี่โดยไม่ต้องอิเล็กโทรไลสารเติมแต่งและการขยายปริมาตรที่อุณหภูมิ 80 องศา.] ซีในรอบ 40 ℃แบตเตอรี่ที่อุณหภูมิต่ำปริมาณการเปลี่ยนแปลงของวัฏจักรได้มาส่วนใหญ่มาจากในเชิงบวกและเชิงลบเสพอิเล็กโทรลิเธียมของ delithiation การเปลี่ยนแปลงปริมาณ (การขยายตัวในช่วงลิเธียมเสพไฟท์ 8% การขยายตัวของปริมาณ NCM ระหว่างหลี่ประมาณ 2%) เพื่อที่ว่าในอาร์ Genieser ที่อุณหภูมิสูงเนื่องจากการขยายตัวของปริมาณมาก NCM อิเล็กโทรไลแบตเตอรี่เป็นส่วนใหญ่ขั้วบวกผลิตภัณฑ์นำออกซิเดชัน ก๊าซ (EC ศึกษาการเกิดออกซิเดชันได้แสดงให้เห็นว่า CO และ CO2 เป็นก๊าซหลักเซลล์แหล่งที่มา) สามารถเห็นได้จากรูปขโดยใช้การขยายตัวของปริมาณการใช้งานแบตเตอรี่ของการแก้ปัญหา B ไฟฟ้าเป็นอย่างช้ากว่าการใช้อิเล็กโทรไลแบตเตอรี่ซึ่งอาจจะเป็น ตั้งแต่ VC ก่อให้เกิดการก่อตัวของชั้นฟิล์มที่มีเสถียรภาพมากขึ้น (VC ศึกษาแสดงให้เห็นว่าจะไม่เพียง แต่รูปแบบฟิล์ม SEI มีเสถียรภาพในขั้วลบ แต่ยังแสดงให้เห็นว่าเป็นชั้นบาง ๆ ของชั้นฟิล์มที่เกิดขึ้นในขั้วบวก) และอิเล็กโทรไลที่มีประสบการณ์ C หลังจากที่ขยายตัวครั้งแรกไม่มีการขยายตัวของปริมาณที่มีนัยสำคัญที่เกิดขึ้นในช่วงปลายวงจรของแบตเตอรี่อิเล็กโทรไลซีแสดงให้เห็นว่าสารเติมแต่งความสามารถในการขึ้นรูปชั้นฟิล์มที่มีเสถียรภาพบนพื้นผิวขั้วบวกสลายออกซิเดชันของอิและทำให้ตัวทำละลายน้อย
รูปต่อไปนี้แสดงให้เห็นถึงการใช้งานของแบตเตอรี่และ C ในการแก้ปัญหาด้วยไฟฟ้าหลังจาก 25 รอบและ 80 ℃บวกและลบ SEM ภาพมันก็เห็นได้ชัดว่าไม่มีอิเล็กโทรไลเพิ่มการจ้างงานในแบตเตอรี่วงจรอุณหภูมิสูง, พื้นผิวของอิเล็กโทรไลสลายตัวสินค้า NCM อย่างมีนัยสำคัญหนากว่า 25 องศา.] วงจร C ของแบตเตอรี่. ใช้ไฟฟ้าพื้นผิวการแก้ปัญหา C ของ NCM ไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญของหลักสูตรไม่ได้หมายความว่าการสลายตัวของอิเล็กโทรไลบนพื้นผิวขั้วบวกไม่ได้เกิดขึ้นที่อิเล็กอาจโยกย้ายผลิตภัณฑ์การสลายตัวของขั้วบวก พื้นผิวขั้วลบในรูปแบบภาพยนตร์ SEI
พื้นผิวขั้วลบสามารถมองเห็นได้จากภาพยนตร์ SEI การแก้ปัญหาไฟฟ้าโดยไม่ต้องเติมที่อุณหภูมิสูงจะเกิดขึ้นเป็นชั้นหนาของผลิตภัณฑ์อิเล็กโทรไลสลายตัว (ส่วนใหญ่ LiF) พื้นผิวของขั้วลบและอิเล็กโทรไล B E ผลิตภัณฑ์ย่อยสลายด้วยไฟฟ้ามากขึ้น อนุภาคน้อยลงนอกจากนี้ยังมีขนาดเล็กซึ่งแสดงให้เห็นว่าทั้งสองอิเล็กความสามารถในการขึ้นรูปฟิล์ม SEI มีเสถียรภาพมากขึ้นหรือทั้งจำทั้งการสลายตัวน้อยของอิเล็กบนพื้นผิวขั้วบวก d. อิเล็กโทรไลขั้วลบเป็นรูปช่อดอกแสดงรัฐและไม่สามารถละลายใน DMC แสดงให้เห็นว่านี่อาจเป็นสินค้าที่มีการสลายตัวของ LiPF6. C รัฐแบตเตอรี่อิเล็กโทรไลลูกจ้างของพื้นผิวขั้วลบไม่ได้เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับวัฏจักรของเซลล์ที่อุณหภูมิห้อง
จากผลของการวิเคราะห์ EIS ใช้ต่างๆอิเล็กโทรไล NCM บวกต้านทานขั้วไฟฟ้าหลังจากรอบที่อุณหภูมิสูงได้แสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญโดยการเพิ่มสมรรถภาพของการแก้ปัญหาอิเล็กโทรไลแบตเตอรี่ขั้วบวกส่วนใหญ่เป็นเพราะการสลายตัวของการแก้ปัญหาไฟฟ้าที่เกิดจากพื้นผิวของมันอิเล็กโทรไล แม้ว่า VC เซลล์ของเหลว B สามารถปราบปรามการสลายตัวของอิเล็กโทรไลในขั้วบวก แต่เนื่องจากจำนวนมากรอบ (350) เพิ่มขึ้นมากที่สุดในการต้านทานความต้านทานของ NCM เพื่อเพิ่มจำนวนรอบของวัสดุที่จะเหมือนกัน แต่กว่าอิเล็กโทรไลหมุนเวียน C ขนาดเล็กจำนวนมากของการแก้ปัญหาไฟฟ้าแม้แต่น้อยแสดงให้เห็นเสถียรภาพที่ดีของการแก้ปัญหาด้วยไฟฟ้าการแก้ปัญหาไฟฟ้าลูกจ้าง NCM D และ E วัสดุเนื่องจากการรอบเวลาสั้น ๆ (175 ครั้ง) เพิ่มขึ้นในการต้านทานภายในมาก
ภาพต่อไปนี้แสดงรูปแบบการเลี้ยวเบนของ XRD ของวัสดุอิเล็กโทรดบวก NCM ในอิเล็กโทรไลต์ซีหลังจากการก่อตัวและอุณหภูมิสูงที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียสจะเห็นได้ว่าโครงสร้างผลึกของวัสดุ NCM ไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญหลังจากรอบอุณหภูมิสูง แต่เราทราบว่า ค่าสัมประสิทธิ์ของ hkl ในสอง peaks diffraction ที่ 006/012 และ 018/110 มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญซึ่งบ่งชี้ว่าค่าของ a และ c ของวัสดุมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากโดยทั่วไปเราคิดว่า a / c เป็น linearly เกี่ยวข้องกับ active Li ในวัสดุ ดังแสดงในรูป b ด้านล่างเราจะเห็นได้จากรูปที่ x องศาของสาร Li ในวัสดุ NCM ที่ไหลเวียนอยู่ในอิเล็กโทรไลต์ C เท่ากับ 0.952 แสดงให้เห็นว่าสาร Li (96.4%) ส่วนใหญ่ถูกเก็บไว้ในวัสดุ อย่างไรก็ตามวัสดุ NCM ที่ใช้อิเลคโตรไลท์ B สูญเสียการทำงานของ Li มากขึ้นหลังจากการปั่นจักรยานที่อุณหภูมิสูงกิจกรรมที่เหลือ Li เท่ากับ 74.4% SoC จากนี้เราจะเห็นว่าแบตเตอรี่ที่ใช้อิเล็กโทรไลต์ซีเกือบจะไม่มีการหมุนวนตามอุณหภูมิ การสูญเสียของ Li ที่เกิดขึ้นเกิดขึ้นแล้วการสูญเสียความจุ 35% ในวงจรมาจากที่นี่อาจเกิดจากการเพิ่มขึ้นของความต้านทานการแลกเปลี่ยนค่าใช้จ่ายของพื้นผิวขั้วบวกบวกทำให้ขั้วบวกแบตเตอรี่ที่เพิ่มขึ้นระหว่างการชาร์จและการปลดปล่อย
เพื่อวิเคราะห์ปัจจัยที่ก่อให้เกิดการเพิ่มขึ้นของความต้านทานการแลกเปลี่ยนประจุของ NCM โดยใช้อิเล็กโทรไลต์ซี R. R. Genieser สังเกตและวิเคราะห์ส่วนตัดขวางของวัสดุ NCM จากภาพด้านล่างเราสังเกตเห็นว่า NCM เกิดขึ้นจากการเผาผลาญอนุภาคขนาดใหญ่จำนวนมากเข้าด้วยกัน อนุภาคที่สอง แต่หลังจากรอบอุณหภูมิสูง 80 องศาเซลเซียส NCM ได้สร้างรอยแตกระหว่างอนุภาคหลักทำให้เกิดอนุภาคหลักแยกออกจากอนุภาคหลักซึ่งทำให้เกิดความต้านทานต่อการสัมผัสระหว่างอนุภาคมากขึ้น
การวิจัยอาร์ Genieser จะช่วยให้เรามีความเข้าใจที่ลึกเข้าไปในกลไกของ NCM ความจุของแบตเตอรี่ / กราไฟท์ลดลงลงที่อุณหภูมิสูงการขยายตัวของก๊าซและปรากฏการณ์อื่น ๆ, อิเล็กโทรไลสารเติมแต่งก็พบว่าช่วยลดการสลายตัวของอิเล็กโทรไลที่อุณหภูมิสูงลดการผลิตก๊าซธรรมชาติในการปรับปรุงแบตเตอรี่ ประสิทธิภาพการทำงานของวงจรมีนัยสำคัญ. การศึกษาอาร์ Genieser ยังแสดงให้เห็นว่าแม้ PES, DTD และอิเล็กโทรไล TTSPi สารเติมแต่งอื่น ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพสามารถเพิ่มประสิทธิภาพ / วงจร NCM ไฟท์ของแบตเตอรี่ลดแบตเตอรี่ก๊าซ Li-ลดการสูญเสียกิจกรรม แต่ ยังคงไม่สามารถหลีกเลี่ยงการเพิ่มขึ้นในการต้านทานของขั้วบวกแลกเปลี่ยนค่าใช้จ่ายการวิจัยต่อไปแสดงให้เห็นว่า NCM เพิ่มขึ้นจากอัตราแลกเปลี่ยนค่าใช้จ่ายเป็นส่วนใหญ่เนื่องจากความต้านทานภายในของอนุภาครองรอยแตก NCM ที่นำไปสู่การแยกระหว่างส่วนของอนุภาคระดับประถมศึกษาและอนุภาคหลักที่มีผลในการเพิ่มขึ้นในการติดต่อต้านทานจึงทำให้เกิด การเพิ่มขึ้นของผลโพลาไรซ์ในกำลังการผลิตจำหน่ายของแบตเตอรี่ลดลง, การเพิ่มประสิทธิภาพดังนั้นเพื่อประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูงของวัสดุที่เป็นหลักในการปรับปรุงเสถียรภาพของวัสดุ NCM NCM ของอนุภาครอง
