نتحدث عن السيارات الكهربائية، ويميل الناس للقلق بشأن الأميال والشحن الوقت، كما تقدم التكنولوجيا إطلاق الحالي من الأميال السيارات الكهربائية قد وصلت عادة أكثر من 300KM، 400km بل وأكثر، على مقربة من مستوى الوقود بالسيارة. لذا الكهربائية بالمقارنة مع وقود السيارات السيارات فقط نقص هو أن الوقت الشحن طويل جدا. المفتاح لتقليل وقت شحن السيارة الكهربائية من القطب الموجب لي + شحن البطارية هبوط تحسين بطارية سرعة الشحن، لكننا نعلم جميعا، وترحيل الإذابة بالإكترونات على سطح القطب السالب، يحدث على سطح القطب السالب بعد desolvation جزءا لا يتجزأ من داخل الأنود الجرافيت، وخفض الشحن في السرعة الزائدة، زيادة كبيرة في استقطاب القطب السالب، مما أدى إلى السلبية المحتملة، مما تسبب في المعادن تترسب على سطح القطب السالب لي، فإنه ليس فقط النتائج في كفاءة coulombic من بطارية ليثيوم أيون يتم تخفيض، وأداء الدراجات خلية النفوذ، وفي الحالات الشديدة يمكن أيضا أن يسبب حدوث ماس كهربائي في بطارية ليثيوم أيون.
كنا تعزيز بطارية ليثيوم أيون شحن سريع الأداء أساسا من مادة القطب السلبية المحددة، واستخدام جسيمات أصغر نوع التكبير المواد القطب السالب، وزيادة النشاط في مجال خفض الكثافة الحالية، مع الحد من نشر لي + في الجرافيت المسافة القطب السلبية، لتحقيق تهمة رفع التكبير الغرض، ولكن الجزئيات السلبية هي صغيرة جدا سيجلب سلسلة من المشاكل، مثل تخفيض كثافة الصنبور والكفاءة انخفضت للمرة الأولى، في حين أن المعهد الوطني كوريا الجنوبية أولسان للعلوم وUNIST تكنولوجيا هاي بن الابن (المؤلف الأول) ونام سون تشوي (الموافق المؤلف) لتحويل انتباههم اهتمامنا أقل المذيبات بالكهرباء والمواد المضافة خيار. إذا حللنا بعناية هيكل من السلبية سوف تجد أن هناك طبقة من طبقة خاملة بين الأنود الجرافيت وبالكهرباء، أيضا نحن دائما ما أقول أن الفيلم SEI، والحل كهربائيا من لي + مرت هذه الطبقة فقط بعد طبقة نشطة من أجل تضمين في بنية الطبقات من الجرافيت القطب السالب، وبالتالي توليد فيلم خصائص SEI أيضا لأداء تهمة سريع بطاريات أيون الليثيوم تأثير كبير.
إضافات وظيفية بالكهرباء لها تأثير سلبي كبير على هيكل وتكوين SEI، والكتاب من EC، FEC وVC من الإضافات ثلاثة درست NCM622 الليثيوم سريع خصائص تأثير تهمة بطارية ليثيوم أيون وتحليلها، لتحليل اذابة تأثير بطارية ليثيوم أيون على الطاقة الجديدة تهمة سريع ، حلل المؤلف أيضا تأثير تركيبات المذيبات بالكهرباء مختلفة على أداء الشحن السريع.
تم استخدام مادة الكاثود في التجارب NCM622، والمواد القطب السالب من L & F كما الجرافيت الاصطناعي، وكمية الطلاء من الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة كانت 18mg / سم 2و 8.3mg / سم 2نظرية المدارات الجزيئية هي أداة هامة من الشوارد، وعادة ما اعتقد وانخفاض الطاقة LUMO من جزيء، ثم فمن الأسهل للحصول على الالكترونيات، ووقع أكثر عرضة للانخفاض في سطح القطب السالب، وارتفاع الطاقة هومو الجزيئية، وأكثر من السهل أن تفقد الإلكترونات، وأكثر عرضة للتفاعل الأكسدة على سطح القطب الموجب، لذلك LUMO والطاقة هومو أصبح معيارا هاما في اختيار المواد المضافة. يظهر هاي بن الابن أقل من الطاقة هومو وLUMO FIG باستخدام جزيئات مختلفة تحسب الكثافة النظرية الوظيفية ، يمكن أن ينظر VC من الرقم أسهل للحد من سطح القطب السالب، هم أكثر عرضة للأكسدة على سطح القطب الموجب.
الشكل التالي هو منحنى المسؤول عن تصريف باستخدام مختلف الشوارد بالكهرباء المضافات، يمكن أن ينظر إليه من FIG EC أضاف بالكهرباء (EC: DMC = 5: 95) وارتفاع الجهد هضبة أثناء الشحن ومتهما الجهد المستمر العملية أيضا لفترة أطول، مشيرا إلى أن المقاومة أومية الداخلية للخلية بطارية ليثيوم أيون أكبر من اثنين من الإضافات الأخرى. النظر في EC DMC مذيب مقارنة مع المذيب وجود ثابت العزل الكهربائي العالي (89.8) وارتفاع الثوابت المانحة ( 16.4)، لذلك لي + اذابة EC أساسا تلعب دورا، وبالتالي حول طبقة لي + تشكلت أساسا من EC غمد منذاب، مع لى + للهجرة إلى سطح القطب السالب، منذ منخفضة الطاقة LUMO EC ، فمن الأسهل للحصول على سطح القطب السالب من التحلل الالكتروني يحدث رد فعل، وتوليد فيلم SEI، لذلك هذا أدى أيضا إلى استخدام مواد مضافة بالكهرباء تشكيل EC سمكا فيلم SEI على سطح القطب الموجب، والذي يؤدي أيضا إلى زيادة في مقاومة أومية وكفاءة الأولى التخفيض. قارنا كفاءة الإضافات الثلاث الأولى وجدت، VC والمواد المضافة بالكهرباء FEC والكفاءة الأولى حوالي 90.6٪، والقدرة على التصريف من المواد في NCM 172mAh / ز، في حين أن استخدام المضافات بالكهرباء EC فقط كفاءة الأولى 85.2٪ مواد قدرة القطب السالب للعب هي فقط 163mAh / ز، والذي هو أيضا فوق سطح تكهنات لدينا هي أساسا بما يتماشى مع الحقائق. هاي بن الابن أعتقد أن هذا هو السبب الرئيسي لFEC الطاقة LUMO وVC منخفض نسبيا، فمن الممكن في أعلى في حدوث التحلل التخفيض المحتمل، وبالتالي تكوين تكوين أكثر استقرارا وبنية الفيلم SEI، الفيلم SEI بشكل عام يعني أداء أفضل وأفضل دورة، من يمكن أن ينظر إلى ج في FIG تعميم بالكهرباء المضافات المستخدمة EC وكان ضعف الأداء بعد 200 دورات (تهمة 0.5C والتفريغ) معدل الاحتفاظ قدرة 88.3٪ كفاءة coulombic٪ فقط 96.9، لكن البطارية بالكهرباء المضافات، دورة FEC من 200 مرة معدل الاحتفاظ قدرة 98٪. إضافة أظهرت SEI فيلم شكلت FEC في بالكهرباء وجود سمة أكثر استقرارا.
من أجل اختبار أداء دورة العديد من الإلكتروليتات في التكبير الكبير ، سيستخدم المؤلفون الكهارل المذكورة أعلاه لفحص دورة 2C لدورة تفريغ 1C 100 اختبار ، تجدر الإشارة إلى أن الأداء أفضل في الشحنة 0.5C والتفريغ. كان بالكهرباء VC اتهم بمعدل 2C لكن الأسوأ بعد 100 دورات معدل الاحتفاظ قدرة 61٪، والحل كهربائيا FEC أضاف أداء أفضل، تهمة 3C بعد 100 دورات معدل البقاء قدرة 90٪. EIS من نتائج الاختبار، ويتم تشكيل إضافة VC في بالكهرباء المضافة SEI فيلم، الحد الأقصى للمقاومة صرف تهمة، مما أدى إلى الاستقطاب في القطب السالب في عملية الشحن السريع أنتج زيادة كبيرة في القرار يحدث بسهولة القطب السالب لي، يؤثر تأثيرا خطيرا على أداء دورة البطارية.
ويوضح الشكل التالي المنحل بالكهرباء البطارية باستخدام ثلاثة القطب السلبي المحتمل تهمة معدل التباين في 10C، يمكن أن ينظر إليه من FIG إمكانية VC الإضافات البطارية بالكهرباء باستخدام القطب السالب أثناء الشحن 10C يندرج تحتها 0V بسرعة، مما أدى إلى ترسيب معدن لي على سطح القطب السالب.
وهاي بن الابن يكون من الشوارد مختلفة واسقاط البطارية بعد 100 دورات تهمة وتشريح 1C 2C، قطاع عريض من القطب السالب لوحظ (كما هو موضح أدناه)، من الرقم يمكن أن نرى الكهربائي باستخدام EC وVC المضافة سطح القطب السالب والسائل داخل البطارية ظهرت اضطراب نمو التغصنات لي، ولا سيما سطح بالكهرباء مضافة السلبية وVC تنمو طبقة سميكة من التشعبات من المعدن لي، تستهلك نمو التغصنات لي مما تسبب في جزء من ليثيوم أيون النشطة قدرة عكسها من بطارية ليثيوم النقصان. لم يكن لوحظ استخدام FEC في مضافة بالكهرباء أنتج سطح القطب السالب المعادن لي التشعبات، ويرجع ذلك أساسا إلى مقاومة SEI شكلت في مضافة بالكهرباء أكثر FEC منخفضة ، وبالتالي فإن قطبية القطب السالب صغيرة.
لمزيد من تحليل تأثير مختلف مكونات الفيلم SEI تشكلت على الخصائص المضافة من تهمة سريع، يمكن أن ينظر إلى القطب السالب من الأداة عن طريق XPS بعد تحليل دورة ما قبل 0.1C، من ه في FIG، ويتكون الأنود في VC بالكهرباء المضافة يحتوي على بنية الفيلم SEI أكثر بولي VC، قد تفتقر إلى مثل هذا التنقل سلسلة طويلة، قد تؤثر على نشر لي +، مما تسبب في حدوث الاستقطاب السلبي الخطير في تهمة نسبة عالية، مما يؤدي إلى تحليل لي يحتوي فيلم SEI الذي تم تكوينه في FEC على المزيد من Li2CO3 ، مما يسمح لـ Li + بالانتشار خلاله ، وبالتالي تحسين أداء معدل القطب الكهربائي السلبي.
ومن الواضح من التحليل الوارد أعلاه، مكون مضافة FEC قادرة على تشكيل فيلم SEI هو أكثر ملاءمة لتحسين كبير في أداء سريع المسؤول بطارية ليثيوم أيون، وبالتالي من نسبة إضافة FEC في حل بالكهرباء وقد تم تحليل من FIG. يمكن أن ينظر إليه في نسب مختلفة مضافة FEC له تأثير يذكر على كفاءة البطارية لأول مرة، ويمكن أن ينظر إليها على حد سواء عن 90.5٪. ج من هذا الرقم عندما يتم شحن التكبير في 5C، 30٪ من المبلغ المضاف من البطارية يمكن أن يكون FEC أعلى القدرة على التصريف، في حين أن 70٪ من الشوارد المحتوى FEC تهمة سريع سيؤدي إلى انخفاض الأداء البطارية بسرعة، ويرجع ذلك أساسا عن كمية إضافية من النتائج زيادة FEC في زيادة اللزوجة المنحل بالكهرباء، وعندما يكون محتوى FEC إلى 70٪ في وقت لاحق، وزيادة اللزوجة إلى حد كبير، مما أدى إلى الموصلية الأيونية المنحل بالكهرباء النقصان. في نفس الوقت نلاحظ أنه في 30٪ أو أقل، على الرغم من زيادة اللزوجة المنحل بالكهرباء، والموصلية الأيونية المنحل بالكهرباء ولكن لا يزال أعلى بكثير في محتوى FEC، التي ويرجع ذلك أساسا إلى FEC هو جزيء قطبي ، والتي يمكن أن تعزز الخلاص من Li + ، وبالتالي زيادة تركيز الناقل في المنحل بالكهرباء وزيادة الموصلية للكهرباء.
على مزيد من التحليل للآثار المذيبات على أداء سعر البطارية، الاختبارات تظهر أن معدل القدرة على نظام FEC / DMC أن تكون أفضل بكثير من نظام FEC / EMC، وجدت المزيد من التحليل أن الجرافيت الأنود أداء تهمة سريع في كلا النظامين يقترب ولكن الأداء تهمة سريع من NCM إيجابي تأثر بشكل كبير من قبل النظام حل بالكهرباء المذيبات، وبالتالي كل من البطارية بالكهرباء شحن سريع وينعكس تأثير أداء النظام بشكل رئيسي في NCM مادة القطب الموجب. هذا هو أساسا أن عملية الشحن السريع كما يتم استنفاد كمية كبيرة من لي + في المحلول الكهربائي في مذيب عملية FEC تدريجيا، فمن الضروري للمذيب بالكهرباء والإذابة بالإكترونات لي +، ولكن بسبب EMC سلسلة جزيئية طويلة، فإنه ليس من السهل تشكيل الغلاف الخارجي للذوبان ، في حين أن DMC يمكن بسهولة ترتيب الفضاء ، بحيث تكون قدرة الخلاص أقوى ، وبالتالي تحسين قدرة الشحن السريع لبطارية ليثيوم أيون.
يظهر العمل هاي بن الابن المضافة FEC قادرة على تشكيل مقاومة صرف تهمة أصغر، والموصلية أعلى الأيونية SEI الفيلم على سطح القطب السالب، مما يقلل من الاستقطاب السلبي في عملية الشحن السريع، للحد من ترسب المعادن لي، ونسبة الرسوم العالية لتعزيز أداء دورة البحث: وجد بحث المذيبات أيضا أن قدرة المذيع DMC على المذيبات يمكن أن تحسن بشكل كبير من ثبات دورة بطارية أيونات الليثيوم بمعدل شحن مرتفع.
