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¿Cuáles son las cinco tendencias principales en el desarrollo de la tecnología de electrolitos de baterías de litio?

Jun 15, 2019   Pageview:358

El electrolito es un conductor iónico que actúa como conducción entre los polos positivo y negativo de la batería. Está compuesto por sales de electrolitos de litio, disolventes orgánicos de alta pureza y aditivos necesarios y otras materias primas en cierta proporción. Desempeña un papel importante en la densidad de energía, densidad de potencia, aplicación de temperatura amplia, ciclo de vida y rendimiento de seguridad de las baterías.

La batería de litio se compone de carcasa, electrodo positivo, electrodo negativo, electrolito y diafragma. El material del electrodo es sin duda el foco de atención e investigación. Pero al mismo tiempo, el electrolito también es un aspecto que no se puede ignorar. Después de todo, el electrolito que representa el 15% del costo de la batería juega un papel crucial en la densidad de energía, densidad de potencia, aplicación de temperatura amplia, ciclo de vida y desempeño de seguridad de la batería. papel.

El electrolito es un conductor iónico que actúa como conducción entre los polos positivo y negativo de la batería. Está compuesto por sales de electrolitos de litio, disolventes orgánicos de alta pureza y aditivos necesarios en cierta proporción. Como la aplicación de las baterías de litio es cada vez más extensa, los requisitos de las baterías de litio para sus electrolitos también deben ser diferentes. A continuación, la pequeña serie sobre la tendencia de desarrollo de electrolitos del electrolito de materia prima clave de litio.

1, electrolito de energía de alta relación

La búsqueda de energía altamente específica es actualmente la mayor dirección de investigación de las baterías de iones de litio. Especialmente cuando los dispositivos móviles ocupan cada vez más proporción en la vida de las personas, la resistencia se ha convertido en el rendimiento más crítico de las baterías.

En el futuro, el desarrollo de baterías de alta densidad energética debe ser un polo positivo de Gaodianya y un polo negativo de silicio. El silicio negativo tiene un volumen enorme de gramos y preocupa a las personas. Sin embargo, debido a su propio efecto de hinchamiento, no se puede aplicar. En los últimos años, la dirección de la investigación ha cambiado a un electrodo negativo de silicio, que tiene un volumen relativamente alto de gramos y un pequeño cambio de volumen. Los diferentes aditivos de membrana tienen diferentes efectos cíclicos sobre el electrodo negativo de sílice.

2, electrolito de alta potencia

En la actualidad, es difícil para las baterías de electrones de litio comercializadas lograr un gran aumento y una descarga continua. La razón principal es que las orejas de la batería están calientes y la resistencia interna hace que la temperatura general de la batería sea demasiado alta y es propensa a la fuga térmica. Por lo tanto, es necesario que el electrolito pueda suprimir el sobrecalentamiento de la batería sin mantener una alta conductividad. Y para la celda de potencia, la carga rápida también es una dirección importante para el desarrollo de electrolitos.

Las baterías de alta potencia no solo requieren una alta difusión en fase sólida, nanocristalización para acortar las rutas de transferencia de iones, controlar el grosor y la compactación del electrodo, sino también requisitos más altos para los electrolitos: 1, sal electrolítica de alta disociación; 2, la viscosidad del compuesto disolvente es menor; 3, impedancia de membrana de control de interfaz inferior.

3, electrolito de temperatura amplia

Las baterías son propensas a la descomposición del propio electrolito a altas temperaturas y se intensifica la reacción secundaria entre el material y el líquido electrolítico. A bajas temperaturas, la precipitación de sales de electrolitos y la impedancia de la membrana SEI del electrodo negativo pueden aumentar exponencialmente. El llamado electrolizador de temperatura amplia tiene como objetivo hacer que la batería tenga un entorno de trabajo más amplio. La siguiente figura muestra el contraste del punto de ebullición y el contraste de solidificación de varios disolventes.

4, electrolitos de seguridad

La seguridad de la batería se refleja principalmente en la combustión o incluso en la explosión. En primer lugar, la batería en sí es inflamable. Por lo tanto, cuando la batería está sobrecargada, sobrecargada y en cortocircuito, cuando recibe acupuntura externa y extrusión, cuando la temperatura externa es demasiado alta, podría causar un accidente de seguridad. Por lo tanto, el retardante de llama es una de las principales direcciones en el estudio de electrolitos seguros.

La función retardante de llama se obtiene añadiendo aditivos retardadores de llama en electrolitos convencionales. Generalmente se utilizan retardadores de llama de fósforo o halógenos, y el precio de los aditivos retardadores de llama es razonable y no daña el rendimiento de los electrolitos. Además, el uso de líquidos iónicos a temperatura ambiente como electrolitos también ha entrado en la fase de investigación, lo que excluirá por completo el uso de disolventes orgánicos inflamables en baterías. Además, los líquidos iónicos tienen las características de presión de vapor extremadamente baja, buena estabilidad térmica / estabilidad química y no inflamables, lo que mejorará en gran medida la seguridad de las baterías de iones de litio.

5, electrolito de ciclo largo

Dado que aún existen grandes dificultades técnicas en la recuperación de las baterías de litio, especialmente las baterías de potencia, mejorar la vida útil de la batería es una forma de paliar esta situación.

Hay dos ideas principales para el estudio de los electrolitos de ciclo largo. Uno es la estabilidad de los electrolitos, incluida la estabilidad térmica, la estabilidad química y la estabilidad de voltaje. El segundo es la estabilidad de otros materiales, que requiere estabilidad con la formación de electrodos, sin oxidación con el diafragma y sin corrosión con el fluido de recolección.

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