Le batterie al litio da entrare sul mercato, con la sua lunga durata, rapporti ad alta capacità, senza effetto memoria e altri vantaggi, accesso ad una vasta gamma di applicazioni. batterie al litio a bassa temperatura è bassa capacità, grave decadimento, scarso rendimento velocità di circolazione, chiara analisi del fenomeno di litio , deintercalating problemi di squilibrio litio. con i campi di applicazione in espansione, prestazioni a bassa temperatura della batteria al litio è inferiore più evidente.
È stato riferito che solo circa il 31,5% a temperatura ambiente era -20 ℃ capacità di scarica di batterie al litio. Temperatura di funzionamento della batteria convenzionale litio tra -20 ~ + 55 ℃. Tuttavia, nel settore aerospaziale, militare e altri campi di veicoli elettrici, richiede la batteria può funzionare a -40 °.] C. Pertanto, le proprietà a bassa temperatura della batteria agli ioni di litio per migliorare è significativo.
Fattori di prestazioni a bassa temperatura della batteria agli ioni di litio
1) un ambiente a bassa temperatura, la viscosità della soluzione elettrolitica aumenta, e anche parzialmente solidificato, la conducibilità elettrica della batteria al litio diminuisce.
2) scarsa compatibilità tra l'elettrolita e l'elettrodo negativo a bassa temperatura, il separatore.
3) l'elettrodo negativo della batteria al litio ad una deposizione a bassa temperatura ambiente difficile litio, e il litio metallico precipitato viene fatto reagire con la soluzione elettrolitica, il cui prodotto provoca deposizione dell'interfaccia elettrolita solido (SEI) aumentando lo spessore.
4) il materiale attivo in un sistema di batterie agli ioni di litio riduce la diffusione dell'ambiente interno a bassa temperatura, sono applicate resistenza trasferimento (RCT) significativamente aumentato.
Esplora le batterie agli ioni di litio per le prestazioni a bassa temperatura dei fattori decisivi della
Uno specialista: batteria bassa prestazione massima temperatura dell'elettrolito impatto litio-ione, e l'impedenza della batteria principale RSEI ioni di litio in un ambiente a bassa temperatura.
Expert II: Il fattore principale che limita le prestazioni della batteria agli ioni di litio è bassa a bassa temperatura un forte aumento Li +Resistenza alla diffusione, non film SEI.
caratteristiche di bassa temperatura di un materiale di elettrodo positivo della batteria agli ioni di litio
1. Caratteristiche di bassa temperatura del materiale catodico a strati
struttura stratificata, entrambi hanno una capacità di rapporto ioni di litio cammino diffusionale dimensionale senza eguali, ed ha la stabilità strutturale del percorso tridimensionale, è il primo ioni di litio materiale catodico batteria commerciale LiCoO sostanza rappresentante 2, Li (Co 1-xNi x)O2E Li (Ni, Co, Mn) O 2E così via.
Xie Xiaohua e altri con LiCoO 2/ MCMB come oggetto di ricerca, testate per le loro caratteristiche di carica e scarica a bassa temperatura.
I risultati mostrano che, quando la temperatura diminuisce, la piattaforma di scarico è diminuito da 3.762V (0 ℃) a 3.207V (-30 ℃); la capacità totale della batteria è scesa dal 78.98mA · h (0 ° C) per 68.55mA · h (-30 ℃).
2. Caratteristiche di bassa temperatura del materiale catodico a struttura spinosa
Struttura spinna LiMn 2O4Il materiale dell'elettrodo positivo, in quanto non contiene l'elemento Co, presenta i vantaggi del basso costo e della non tossicità.Tuttavia, lo stato della valenza Mn è variabile e Mn 3+L'effetto Jahn-Teller porta all'instabilità strutturale e alla scarsa reversibilità di questo componente Peng Zhengshun et al., Diversi metodi di preparazione per LiMn 2O4Le proprietà elettrochimiche del materiale dell'elettrodo positivo hanno una grande influenza, prendendo come esempio Rct: LiMn sintetizzato con metodo in fase solida ad alta temperatura 2O4L'Rct è ovviamente superiore a quello sintetizzato dal metodo sol-gel, e questo fenomeno si riflette anche nel coefficiente di diffusione degli ioni di litio, dovuto principalmente all'influenza di diversi metodi di sintesi sulla cristallinità e sulla morfologia del prodotto.
3. Caratteristiche di bassa temperatura dei materiali catodici del sistema fosfato
LiFePO 4A causa dell'eccellente stabilità del volume e della sicurezza, insieme ai materiali ternari, è diventato il materiale principale dei materiali catodici delle batterie di corrente, Gu Yijie e altri hanno studiato il LiFePO a bassa temperatura. 4Si è scoperto che il comportamento di scarica di carica riduce l'efficienza coulombica dal 100% a 55 ° C al 96% a 0 ° C e al 64% a -20 ° C, mentre la tensione di scarica diminuisce da 3,11 V a 55 ° C a -20 ° C. 2.62 V. Xing et al. Utilizzano nanocarbon in LiFePO 4Modifica, ha rilevato che dopo l'aggiunta di agente conduttivo nano-carbonio, LiFePO 4Le prestazioni elettrochimiche sono meno sensibili alla temperatura e le prestazioni a bassa temperatura sono migliorate: LiFePO dopo la modifica 4La tensione di scarica scende da 3,40 V a 25 ° C a 3,09 V a -25 ° C, una riduzione del solo 9,12% e la sua efficienza cellulare è del 57,3% a -25 ° C, che è superiore a 53,4 senza agente nanocarburico. %. Di recente, LiMnPO 4Ha suscitato il forte interesse delle persone: la ricerca ha scoperto che LiMnPO 4Ha un alto potenziale (4.1 V), nessun inquinamento, basso prezzo, grande capacità specifica (170 mAh / g) e così via. Tuttavia, a causa di LiMnPO 4Di LiFePO 4Conducibilità ionica inferiore, quindi in pratica viene spesso utilizzata per sostituire Mn con Fe per formare LiMn. 0.8Fe 0.2PO 4Soluzione solida
sommario
Le batterie agli ioni di litio sono state ben accolte di recente e ci sono molte preoccupazioni riguardo la sicurezza della batteria e la durata del ciclo.La ricerca sulla temperatura della batteria si concentra principalmente sul problema dell'attenuazione della capacità quando utilizzato in condizioni di alta temperatura. Le batterie agli ioni di litio stanno diventando più rigide, ed è imperativo espandere la gamma di temperature operative e migliorare le loro prestazioni a bassa temperatura.
