بالكهرباء هو عنصر هام من بطارية ليثيوم أيون، تفترض دور التوصيل أيون بين القطب الموجب والقطب السالب، التقليدي حل كهربائيا القائم على كربونات لديه القابلية للاشتعال عالية، كان الحل كهربائيا هاما في الاحتراق في الهروب الحراري الحرارة توليد مصادر، وفقا لناسا مهندس اختبار 18650 في التحلل هارب الحراري للالحل كهربائيا، خلال الهروب الحراري بأكمله-باستثناء الحرارة وأفرجت الطاقة 29-49kJ المواد التحلل، ولكن بمجرد أفرجت عن طريق بالكهرباء الاحتراق الطاقة عدها، هارب الحراري للبطارية ليثيوم أيون يصل إلى الطاقة المنطلقة من تحلل رد فعل 119-175kJ (انظر الرابط: "NASA تحليل الفضاء بطارية ليثيوم أيون هارب الحراري")، مرئية بالكهرباء الأمن بطارية ليثيوم أيون تأثير كبير. من أجل حل لغز حل الشوارد كربونات القابلة للاشتعال، وضعت السوائل الأيونية، والمذيبات المفلورة، الخ، ولكن بسبب التكلفة، والتوصيل من هذه الشوارد وغيرها من القضايا لم يتم استخدامه على نطاق واسع، جامعة ووهان للZiqi وضعت تسنغ وغيرها تركيز عال (لي: جزيئات المذيب = 1: 2) بالكهرباء الفوسفات (انظر الرابط: "جامعة ووهان لتطوير إجراءات أمنية مشددة بالكهرباء قابل للاشتعال")، جزء من جزيئات المذيب والإذابة بالإكترونات لي + تشكيل الإسكان، مع الحفاظ على خصائص الحل كهربائيا غير قابلة للاحتراق، ويحسن إلى حد كبير كفاءة coulombic والاستقرار دورة.
وعلى الرغم من جامعة ووهان وضعت بالكهرباء قابل للاشتعال حل المشكلة، ولكنه يتطلب استخدام المذيبات LiFSI فوسفات الليثيوم بالكهرباء الملح والتركيز العالي، وزيادة تكلفة بالكهرباء. وفي الآونة الأخيرة، كوانغ فام جامعة هيو تشونجنام الوطنية على أساس حل الكهربائي التقليدي القائم على كربونات على حل كهربائيا وضعت غير قابلة للاحتراق، منهجهم هو بالكهرباء التقليدي (LiPF6 1M والمذيبات وPC) تم ادراج إثيل كربونات fluoroethylene DFDEC، في المنحل بالكهرباء عند الحرق ، سوف تتحد أيونات F في الإلكتروليت مع أيونات H لتحقيق الغرض من قمع الاحتراق.
عموما موجودة PC كما شارك في المذيبات جزيئات المذيب جزءا لا يتجزأ من المسألة، ولكن إذا كان الفيلم هو قادر على تشكيل SEI مستقر وقمعت بشكل جيد يمكن أن مشكلة PC يشارك جزءا لا يتجزأ، لذلك أضاف هيو كوانغ فام إلى حل كهربائيا 1٪ إضافات FEC للمساعدة في تشكيل لفيلم SEI أفضل على سطح القطب السالب، وقمع مجموع مشكلة PC المضمنة.
بعد ج يمكن أن ينظر إليه من FIG PC فقط عندما المذيب، والحل كهربائيا يمكن أن تشعل بسهولة، ولكن أضفنا بنسب مختلفة من الحل الكهربائي المبين أعلاه DFDEC (PC: DFDEC = 1: 9، 2: 8، بعد 3: 7 و 4: 6) ، فإن الإلكتروليت لن يحترق.
استقرار الكهروكيميائية للالمنحل بالكهرباء هو اهتماماتنا، والطاقة هومو DFDEC -13.11eV، أقل من EC (-12.86eV) وEMC (-12.71eV) بحيث المذيبات DFDEC مقاومة التأكسد بشكل أفضل من سطح القطب الموجب EC وEMC وغيرها من المذيبات العضوية التقليدية، كما أكد المسح الاستقطاب الخطي هذا، وذلك باستخدام PC، المنحل بالكهرباء مذيب DFDEC أول ما ظهرت ضعيفة ذروة الأكسدة في جميع أنحاء 4.32V، 5.7V وبعد ذلك حتى وقعت لا أكسدة هامة الذروة ، الاستقرار الكهروكيميائي أفضل بكثير من كربونات الكربونات التقليدية.
FIG ج هي نسبة مختلفة PC / DFDEC المذيبات مختلطة من منحنى بالكهرباء أداء الدورة الدموية بين 2.0-5.0V يمكن أن ينظر إليه PC: DFDEC = 1: 9 إلى ضعف الدورة الدموية من أداء بالكهرباء، والاحتفاظ القدرة بعد 50 دورة وكان 49٪ فقط (Li1.13Mn0.463Ni0.203Co0.203O2 مادة القطب الموجب، LMNC، القطب السالب هو معدن لي، خلية زر)، ونسبة 3: 7، والأداء بالكهرباء هو أفضل، وحتى قدرة من 280mAh / ز، وبعد 50 دورة قدرة نسبة الاحتفاظ 93٪، وهي أول كفاءة coulombic من 79٪.
من أجل التحقق من أداء حل بالكهرباء في كامل بطارية هيو كوانغ فام LMNC إلى القطب الموجب، والقطب السالب من الجرافيت إعداد خلية كاملة، خلية زر واستخدام الأداء الجيد في 3: 7 نسبة بالكهرباء، كما هو مبين من FIG. نتائج الاختبار، وخلية كاملة باستخدام أول حل كهربائيا لتحسين كفاءة 72٪، 100 دورات معدل الاحتفاظ بطاقة تبلغ نحو 66 (2.5-4.85V)٪، بالمقارنة مع التقليدية الحل الكهربائي القائم على كربونات لديها كبيرة جدا تحسنت، ولكن لا يزال يسقط تراجع أسرع، وذلك أساسا بسبب عدم القدرة على تشكيل لفيلم SEI جيد، وPC جزءا لا يتجزأ من المسألة وبالتالي يحدث في PC الجرافيت المذيبات، الجرافيت تؤدي إلى التبطين وspalling. لحل هذه المشكلة هيو QuangPham لتم إضافة حل بالكهرباء أعلاه وFEC 1wt٪ من سطح القطب السالب للمساعدة في تشكيل لفيلم SEI أكثر استقرارا. من يستطيع أن ينظر إلى هذا الرقم بعد أول كفاءة الخلايا الكاملة للFEC يضاف إلى تعزيز 73٪، 100 دورات معدل الاحتفاظ القدرة بشكل حاد ارتفعت إلى 80 ٪.
العوامل أجل تعزيز أداء بطارية ليثيوم أيون في دورة عالية الجهد، هيو كوانغ فام LMNC السطح قبل وبعد دورة التكافؤ تحليل العناصر XPS (كما هو موضح أدناه) DFDEC، من الألف يمكن أن ينظر في FIG كربونات التقليدية حل بالكهرباء على أساس تعميم سطح LNMC يحتوي على حوالي 31٪ من MN2 + الأيونات، وهو Mn4 + وMN2 + Mn4 + على تخفيض لMn3 +، قوع سطح الجسيمات رد فعل LNMC disproportionation، الناتجة عن تخفيض مع التكافؤ من عنصر المنغنيز، للحفاظ على التوازن تهمة، LMNC تفقد تبعا لبعض المواد O، والتسبب بالتالي في المواد لتغيير من هيكل الإسبنيل، بنية الطبقات، ولكن عند استخدام PC :. DFDEC = 3: 7 في حل كهربائيا، يمكننا أن نلاحظ فقط LNMC السطح إلى 26٪ من Mn3 +، إذا أضيف في 1wt٪ من Mn3 + نسبة FEC سقطت أيضا على 18٪، مشيرا إلى أن جهاز الكمبيوتر باستخدام DFDEC جديدة مذيب تمتزج جيدا من الحل الكهربائي تحسين الاستقرار واجهة المواد LMNC في الجهد العالي .
يتبين من الشكل B-2، والمواد التي تشكل السطح بعد دورة LMNC الطبقة السطحية من غير موحدة في حل الكهربائي التقليدي تتألف أساسا OP- F3-ص (OR) ص، PF- التي تحتوي على مركب، استرات الكاربوكسيلات وما شابه ذلك، ونحن في لوحظ أن تظهر منطقة هيكل الإسبنيل بالقرب من موقف سطح تم الكشف أيضا المنجنيز والنيكل وغيرها من العناصر سطح القطب السالب المجهر الإلكتروني النافذ، ويشير إلى أنه في حل الكهربائي التقليدي في LMNC الاستقرار الفقراء. ومع ذلك، في الجهد العالي في PC حل كهربائيا DFDEC مختلطة (المضافة FEC) في، يتم تشكيل المواد السطحية LMNC من طبقة رقيقة (9nm)، موحدة وسطح أملس فيلم، والمواد LMNC بنية الطبقات كما تم الحفاظ عليها بشكل جيد. وهذا يدل على أنه بالمقارنة مع التقليدية، بالكهرباء الجديد يمكن أن يكون أفضل استقر هيكل LMNC تحت الجهد العالي، للحد من الانحلال والاضمحلال الهيكلي انتقال عنصر معدني، وتحسين الأداء دورة.
مضافات مثبطات اللهب عادة ما سيكون له تأثير سلبي على أداء بطارية ليثيوم أيون، وبالتالي نادرا ما تستخدم في الممارسة العملية، هيو كوانغ فام DFDEC بإضافة كربونات في (PC) بالكهرباء المذيبات التقليدية، كربونات بالكهرباء مثل هذه لديها أيضا غير قابلة للاشتعال، مع الحفاظ على الأداء الكهروكيميائية جيدة وتساعد فيها عن طريق إضافة كمية صغيرة من FEC شكلت فيلم SEI هو أفضل قمعت جزءا لا يتجزأ من مشكلة شائعة PC، لمواصلة تعزيز بالكهرباء الأداء، في حين تستخدم إضافات DFDEC يمكن أيضا تعزيز الاستقرار جيدة التداول بالكهرباء في الجهد العالي، له أهمية كبيرة لتطبيق المواد الجيل عالية الجهد.
