¿Cómo resolver el problema entre el material con alto contenido de níquel de la batería de litio y el electrolito?

Estos problemas que surgen del uso de materiales con alto contenido de níquel en combinación con electrolitos son complicados de resolver y tienen altos umbrales técnicos. Si la empresa no tiene suficientes capacidades de investigación y desarrollo, es difícil fabricar productos de electrolitos que combinen con materiales con alto contenido de níquel.

1. Electrolito de alta energía específica

La búsqueda de alta energía específica es actualmente la mayor dirección de investigación de las baterías de iones de litio, especialmente cuando los dispositivos móviles ocupan cada vez más la vida de las personas, y la duración de la batería es el rendimiento más crítico de las baterías.

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Fuente de la imagen: Instituto de Reactivos Químicos de Beijing

Como se muestra en la figura, el desarrollo de baterías de alta densidad de energía en el futuro debe ser electrodos positivos de alto voltaje y electrodos negativos de silicio. El silicio negativo tiene una gran capacidad en gramos y ha llamado la atención. Sin embargo, debido a su propio efecto de hinchamiento, no se ha aplicado. En los últimos años, la dirección de la investigación se ha cambiado a un electrodo negativo de carbono de silicio, que tiene una capacidad de gramos relativamente alta y un pequeño cambio de volumen. El aditivo formador de película tiene diferentes efectos cíclicos en el electrodo negativo de carbono de silicio.

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Fuente de la imagen: Instituto de Reactivos Químicos de Beijing

2, electrolito de tipo de alta potencia

En la actualidad, es difícil lograr una descarga continua de alta velocidad de las baterías comerciales de iones de litio. La razón principal es que la oreja de la batería está extremadamente caliente y la resistencia interna de la batería es demasiado alta, lo que es propenso a la fuga térmica. Por lo tanto, se requiere que el electrolito pueda suprimir el aumento de temperatura de la batería demasiado rápido mientras mantiene una alta conductividad. Para las baterías eléctricas, lograr una carga rápida también es una dirección importante para el desarrollo de electrolitos.

Las baterías de alta potencia no solo requieren alta difusión en fase sólida, nanoimpresión, ruta de migración de iones corta, control del espesor y compactación del electrodo, sino que también presentan requisitos más altos para el electrolito: 1. Sal electrolítica de alta disociación; 2, composición con disolventes - menor viscosidad; 3, control de interfaz - impedancia de membrana más baja.

3, electrolito de temperatura amplia

Cuando la batería está a alta temperatura, la descomposición del electrolito en sí y la reacción secundaria del material y el electrolito tienden a aumentar; a bajas temperaturas, puede producirse la precipitación de la sal de electrolito y puede multiplicarse la impedancia de la película SEI negativa. El llamado electrolito de temperatura amplia hace que la batería tenga un entorno de trabajo más amplio. La siguiente figura muestra la tabla de comparación del punto de ebullición y la tabla de comparación de solidificación de varios disolventes.

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Fuente de la imagen: Instituto de Reactivos Químicos de Beijing

4, electrolito de seguridad

La seguridad de la batería se refleja principalmente en la combustión o incluso en la explosión. En primer lugar, la propia batería es inflamable. Por lo tanto, cuando la batería está sobrecargada, sobredescargada o en cortocircuito, cuando se recibe la acupuntura externa y la extrusión, cuando la temperatura exterior es demasiado alta, todo puede causar un incidente de seguridad. Por lo tanto, la resistencia al fuego es una dirección importante en el estudio de electrolitos seguros.

La función retardante de llama se obtiene añadiendo un aditivo retardante de llama a un electrolito convencional. Generalmente, se usa un retardante de llama a base de fósforo o halógeno, y se requiere que el aditivo retardante de llama tenga un precio razonable y no perjudique el rendimiento del electrolito. Además, el uso de líquidos iónicos a temperatura ambiente como electrolitos también ha entrado en la etapa de investigación y se eliminará por completo el uso de disolventes orgánicos inflamables en las baterías. Y el líquido iónico tiene las características de presión de vapor extremadamente baja, buena estabilidad térmica / estabilidad química y no inflamabilidad, lo que mejorará en gran medida la seguridad de la batería de iones de litio.

5, electrolito de larga circulación

Debido a las dificultades técnicas actuales en la recuperación de baterías de litio, especialmente la recuperación de baterías de energía, mejorar la vida útil de las baterías es una forma de paliar esta situación.

Hay dos ideas de investigación principales para los electrolitos de circulación prolongada. Uno es la estabilidad del electrolito, incluida la estabilidad térmica, la estabilidad química y la estabilidad de voltaje. En segundo lugar, la estabilidad con otros materiales requiere una formación de película estable con el electrodo. Sin oxidación con el diafragma, sin corrosión con el colector de corriente.

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