Xu hướng phát triển kỹ thuật liên quan của chất điện phân pin lithium 5 Phân tích xu hướng mới

Chất điện phân là chất dẫn ion dẫn điện giữa cực dương và cực dương của pin. Nó bao gồm muối lithium điện phân, dung môi hữu cơ có độ tinh khiết cao, các chất phụ gia cần thiết và các nguyên liệu thô khác theo một tỷ lệ nhất định. Nó đóng một vai trò quan trọng trong mật độ năng lượng, mật độ năng lượng, ứng dụng nhiệt độ rộng, vòng đời và hiệu suất an toàn của pin.

Vật liệu điện cực bao gồm vỏ, điện cực dương, điện cực âm, chất điện phân và màng ngăn chắc chắn là tâm điểm chú ý và nghiên cứu của mọi người. Nhưng đồng thời, chất điện giải cũng là một khía cạnh không thể bỏ qua. Xét cho cùng, chất điện phân, chiếm 15% chi phí pin, đóng một vai trò quan trọng trong mật độ năng lượng, mật độ năng lượng, ứng dụng nhiệt độ rộng, vòng đời, hiệu suất an toàn và các khía cạnh khác của pin.

Chất điện phân là chất dẫn ion dùng để dẫn điện giữa các điện cực dương và âm của pin. Nó bao gồm chất điện phân lithium và các nguyên liệu thô khác, dung môi hữu cơ có độ tinh khiết cao và các chất phụ gia cần thiết theo một tỷ lệ nhất định. Với việc ứng dụng pin lithium ngày càng trở nên rộng rãi, các yêu cầu về chất điện phân của các loại pin lithium khác nhau nhất thiết phải khác nhau.

Hiện nay, việc theo đuổi năng lượng riêng cao là hướng nghiên cứu lớn nhất của pin lithium. Đặc biệt khi thiết bị di động chiếm tỷ trọng ngày càng cao trong cuộc sống của con người thì độ bền của pin đã trở thành hiệu suất quan trọng nhất của pin.

Silicon âm có dung tích gam lớn, điều này đã được chú ý. Tuy nhiên, do được mở rộng và sử dụng, ứng dụng của nó đã thay đổi hướng nghiên cứu trong những năm gần đây sang carbon silicon âm, có công suất gam cao và thay đổi thể tích nhỏ. Các chất phụ gia tạo màng khác nhau có tác dụng khác nhau lên chu trình âm của cacbon silic

2. Chất điện phân công suất cao

Hiện nay, pin điện tử lithium thương mại khó đạt được tốc độ phóng điện liên tục cao, chủ yếu là do tai điện cực của pin bị nóng lên nghiêm trọng và nhiệt độ chung của pin quá cao do điện trở trong, dễ bị nóng. điều khiển. Do đó, chất điện phân có thể ngăn pin quá nóng quá nhanh trong khi vẫn duy trì độ dẫn điện cao. Làm đầy nhanh chóng cũng là một hướng quan trọng của sự phát triển điện giải.

Pin công suất cao không chỉ yêu cầu độ khuếch tán pha rắn cao của vật liệu điện cực, đường di chuyển ion ngắn do quá trình kết tinh nano, kiểm soát độ dày và độ nén của điện cực mà còn yêu cầu cao hơn về chất điện phân: 1. Muối điện phân có độ phân ly cao; 2.2 Hỗn hợp dung môi - độ nhớt thấp; 3. Điều khiển giao diện - trở kháng màng thấp.

3. Chất điện phân nhiệt độ rộng

Ở nhiệt độ cao, pin dễ bị phân hủy chất điện phân và gây ra phản ứng bất lợi giữa vật liệu và chất điện phân. Ở nhiệt độ thấp, hiện tượng hòa muối điện phân và tăng gấp đôi trở kháng màng SEI âm có thể xảy ra. Cái gọi là chất điện phân nhiệt độ rộng cho phép pin có môi trường làm việc rộng hơn. Hình dưới đây cho thấy sự so sánh các điểm sôi và đặc tính hóa rắn của các dung môi khác nhau.

4. Chất điện phân an toàn

Sự an toàn của pin được thể hiện ở sự cháy và thậm chí là cháy nổ. Trước hết, bản thân pin là chất dễ cháy nên khi sạc quá mức, xả quá mức, đoản mạch, khi pin bên ngoài bị ép, khi nhiệt độ bên ngoài quá cao có thể gây ra tai nạn an toàn. Vì vậy, chất chống cháy là một hướng nghiên cứu quan trọng về chất điện phân an toàn.

Chức năng chống cháy được thực hiện bằng cách thêm chất chống cháy vào chất điện phân thông thường. Chất chống cháy dựa trên phốt pho hoặc halogen thường được sử dụng. Giá của nó là hợp lý và không làm hỏng hiệu suất của chất điện phân. Ngoài ra, việc sử dụng chất lỏng ion ở nhiệt độ phòng làm chất điện phân cũng đã bước vào giai đoạn nghiên cứu, sẽ loại bỏ hoàn toàn việc sử dụng dung môi hữu cơ dễ cháy trong pin. Ngoài ra, chất lỏng ion có áp suất hơi cực thấp, ổn định nhiệt/hóa học tốt và đặc tính không bắt lửa, điều này sẽ cải thiện đáng kể độ an toàn của pin lithium.

5. Chất điện phân chu kỳ dài

Hiện nay, việc phục hồi pin lithium, đặc biệt là thu hồi năng lượng vẫn còn gặp khó khăn lớn về mặt kỹ thuật nên việc nâng cao tuổi thọ của pin là cách để giảm bớt tình trạng này.

Chất điện phân thời gian dài có hai ý tưởng nghiên cứu quan trọng. Một là độ ổn định của chất điện phân, bao gồm ổn định nhiệt, ổn định hóa học và ổn định điện áp; Thứ hai là độ ổn định với các vật liệu khác, màng điện cực ổn định, màng ngăn không bị oxy hóa và bộ thu chất lỏng không bị ăn mòn.