Introducción de la batería de iones de litio con un nuevo récord de baja temperatura de funcionamiento

Aunque la batería puede usarse en climas relativamente fríos, tienen muchas limitaciones. Cuando la temperatura alcanza los 20 ℃, el rendimiento máximo de la batería puede alcanzar el mejor nivel de solo el 50%, y cuando la temperatura es de menos 40 ℃, el rendimiento de las baterías de iones de litio solo se puede alcanzar en aproximadamente el 12% de su capacidad a temperatura ambiente. Para entornos de baja temperatura (por ejemplo, la temperatura puede descender a - 157 ℃ en el espacio exterior, o la temperatura más baja que en partes de Canadá y Rusia - 50 ℃) de la batería, la batería se verá muy afectada.

Pero nuestro equipo de investigación ha descubierto una nueva tecnología, incluso en el caso de que otra batería pueda fallar, estamos utilizando nueva tecnología para diseñar la batería que aún puede funcionar normalmente. "Es bien sabido que el electrolito (química de iones de transporte medio entre electrodos) y el electrodo (cátodo con carga positiva y ánodo con carga negativa) tienen una gran influencia en el rendimiento de la batería", dijeron investigadores del departamento chino de la Universidad de Fudan en Shanghai, el Dr. Yong - Paquete de baterías YaoXia.

Cuando la temperatura se reduce mucho, la batería de iones de litio que se usa con frecuencia, el electrolito convencional basado en material de éster se convertirá en un conductor lento y se producirá en la interfaz entre el electrolito y el electrodo, la reacción electroquímica es difícil de continuar, esto significa que la batería de iones de litio no puede en climas extremadamente fríos mantenga su buen rendimiento de batería. Este problema ha sido plagado por los investigadores.

El equipo intentó usar un electrolito a base de éster (acetato de etilo), el electrolito tiene un punto de congelación más bajo, incluso a temperaturas extremadamente bajas también se puede recargar. Para los electrodos, utilizan dos tipos de compuestos orgánicos, cátodo de poli (PTPAn) y tres anilinas 1,4,5,8 - dianhídrido de ácido naftalen tetracarboxílico (NTCDA) derivado del ánodo de poliimida (PNTCDA). A diferencia del electrodo utilizado en las baterías de iones de litio, este electrodo de compuesto orgánico no depende de la respuesta incrustada (incrustado se refiere a la matriz molecular del ión inyectado continuamente en el proceso de matriz molecular y se ralentiza a medida que la temperatura disminuye).

Yong - YaoXia dijo: "para beneficiarse de los electrolitos de acetato de etilo y el electrodo de polímero orgánico, diseñado por nuestro equipo de investigación para que la batería de iones de litio recargable puede funcionar normalmente a temperaturas ultrabajas de -70 ℃.

Yong - YaoXia y su equipo creen que, con otro intento de soluciones de baterías de iones de litio a temperaturas extremas, podría ser una solución más elegante. Otros investigadores intentan desarrollar aditivos de batería para calentamiento externo o usar electrolito de batería de gas licuado para resolver este problema, pero estas soluciones requieren materiales adicionales, lo que supondrá un peso adicional.

Yong - pensar en YaoXia también tiene muchas ventajas de la batería. "Y las tradicionales baterías de iones de litio, en comparación con el material de electrodos de metal de transición que contiene el material orgánico, los recursos son abundantes, baratos y ecológicos", dijo. Él estima que diseñan la batería, el precio de los materiales de los electrodos es aproximadamente un tercio de los precios de otros electrodos de baterías de iones de litio.

Pero, antes de la producción formal, la batería todavía necesita hacer alguna optimización. Xia piensa que, en comparación con la batería comercial de iones de litio, la batería que la energía (unidad) con la energía de una calidad sigue siendo baja, el proceso de ensamblaje debe optimizarse aún más. "A pesar de la baja energía específica, en el campo de aplicación profesional, muestra un gran potencial de aplicación.

La página contiene el contenido de la traducción automática.