¿Cómo se restringe la expansión de la batería de titanato de litio?

En la actualidad, existen tres soluciones principales para inhibir la expansión de gas en las baterías de titanato de litio. El primero es la modificación del procesamiento de los materiales de los electrodos negativos LTO, incluidos los métodos de preparación mejorados y la modificación de la superficie. En segundo lugar, desarrolle electrolitos que coincidan con el electrodo negativo de LTO, incluidos aditivos y sistemas de disolventes; en tercer lugar, mejorar la tecnología de la batería.

(1) Mejorar la pureza de las materias primas y evitar la introducción de impurezas en el proceso de fabricación. Las partículas de impureza no solo catalizan la separación de electrolitos para producir gas, sino que también reducen en gran medida el rendimiento, la vida útil y la seguridad de las baterías de litio. Por tanto, es necesario minimizar la introducción de impurezas en las baterías.

(2) La superficie del titanato de litio está cubierta con partículas de carbono Nan. La razón aparente del gas de formación de LTO de polo negativo es que la película SEI se forma lentamente y menos, lo que conduce al fenómeno de hinchazón. Se encontró que la presencia de una capa aislante entre el titanato de litio y la interfase electrolítica (por ejemplo, revestimiento de nanocarbono en la superficie de titanato de litio (LTO / C), junto con la formación de una película de interfase electrolítica sólida (SEI) en el revestimiento, redujo el área de contacto entre el material LTO y el electrolito y evitó la generación de gas.

Por otro lado, el carbono en sí mismo puede producir una película SEI para compensar la deficiencia de LTO y mejorar la conductividad eléctrica de los materiales LTO. Los resultados de la investigación anterior son de gran importancia para resolver el comportamiento de generación de gas de las baterías de titanato de litio y promover el diseño, la aplicación a gran escala y el desarrollo de baterías de energía de titanato de litio de alta energía.

(3) mejorar la función de los electrolitos. Para el desarrollo de nuevos electrolitos, muchas patentes favorecen el uso de aditivos para facilitar la formación de una película densa de SEI en la superficie de LTO para inhibir la aparición de reacciones secundarias de interfaz entre LTO y electrolitos. Algunos aditivos electrolíticos, como los carbonatos y fosfatos fluorados, contribuyen a la formación de una película SEI estable en la superficie del electrodo positivo, reduciendo la disolución de iones metálicos en la superficie del electrodo positivo y reduciendo así la generación de gas.

Los aditivos formadores de película pueden restringir la producción de gas, aditivo formador de película agregado con sal de litio de ácido bórico, butil nitrilo o adiponitrilo 2, la estructura de los compuestos R - CO - CH = N2 (R o alquil fenilo de C1 ~ C8), fosfato cíclico derivados de éster y fenilo, derivados de fenilacetileno, aditivos LiF, la formación del aditivo formador de película SEI son propicios para la membrana superficial LTO, hasta cierto punto inhiben el gas de sentina.

(4) Recubrimiento de la superficie del electrodo positivo. Cubrir el electrodo positivo con compuestos estables como la alúmina puede inhibir eficazmente la disolución de iones metálicos. Sin embargo, el recubrimiento complejo puede inhibir la delaminación de iones de litio y afectar las propiedades electroquímicas del material.

(5) Mejorar el proceso de producción de baterías. Cuando se produce la batería, debemos controlar la humedad ambiental, la introducción del agua del proceso de operación. Por la razón por la que se produce el gas, se puede ver que el agua en el aire reacciona con el material positivo para formar carbonato de litio y acelerar la descomposición del electrolito para producir dióxido de carbono. Además, el propio material de titanato de litio tiene una fuerte absorción de agua (que debe operarse en una cámara seca). Después de que el electrodo negativo absorbe agua, reacciona con el PF5 generado por la descomposición reversible del electrolito para producir H2, por lo que es esencial un control estricto del agua.

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