I dtimpeallacht teocht íseal, níl feidhmíocht ceallraí litiam-ian idéalach.Nuair a oibríonn cadhnraí litiam-ian a úsáidtear go coitianta ag -10 ° C, laghdófar a n-uasmhuirear agus a n-acmhainn urscaoilte agus voltas críochfoirt go mór i gcomparáid le gnáth-theocht [6], nuair a thiteann an teocht urscaoilte go -20 ° C, beidh an acmhainn atá ar fáil fiú a laghdú go dtí 1/3 ag teocht an tseomra 25 ° C, nuair a bhíonn an teocht urscaoilte níos ísle, ní féidir le roinnt cadhnraí litiam gníomhaíochtaí a mhuirearú agus a urscaoileadh fiú, ag dul isteach i stát "ceallraí marbh".
1, Saintréithe cadhnraí litiam-ian ag teocht íseal
(1) Macrascópach
Is iad seo a leanas na hathruithe tréithiúla a bhaineann le ceallraí litiam-ian ag teocht íseal: leis an laghdú leanúnach ar theocht, an fhriotaíocht ohmic agus an friotaíocht polaraithe méadú i gcéimeanna éagsúla;Tá voltas urscaoilte na ceallraí litiam-ian níos ísle ná an gnáth-theocht.Nuair a dhéantar é a mhuirearú agus a urscaoileadh ag teocht íseal, ardaíonn nó titeann a voltas oibriúcháin níos tapúla ná an gnáth-theocht, rud a fhágann go laghdaítear go suntasach a chumas agus a chumhacht inúsáidte uasta.
(2) Go micreascópach
Tá athruithe feidhmíochta cadhnraí litiam-ian ag teocht íseal go príomha mar gheall ar thionchar na bhfachtóirí tábhachtacha seo a leanas.Nuair a bhíonn an teocht chomhthimpeallach níos ísle ná -20 ℃, soladaíonn an leictrilít leachtach, méadaíonn a shlaodacht go géar, agus laghdaítear a seoltacht ianach.Tá idirleathadh ian litiam in ábhair leictreoid dhearfacha agus diúltacha mall;Is deacair ian litiam a dhíshuiteáil, agus tá a tharchur i scannán SEI mall, agus méadaíonn an impedance aistrithe muirear.Tá fadhb dendrite litiam go háirithe feiceálach ag teocht íseal.
2, Chun feidhmíocht teocht íseal cadhnraí litiam-ian a réiteach
Córas leachtach leictrealaíoch nua a dhearadh chun freastal ar an timpeallacht íseal teochta;Feabhas a chur ar an struchtúr leictreoid dearfach agus diúltach chun an luas tarchurtha a luasghéarú agus an t-achar tarchurtha a ghiorrú;Rialú comhéadan leictrilít soladach dearfach agus diúltach chun impedance a laghdú.
(1) breiseáin leictrilít
Go ginearálta, tá úsáid breiseán feidhmiúla ar cheann de na bealaí is éifeachtaí agus is eacnamaí chun feidhmíocht teocht íseal na ceallraí a fheabhsú agus cuidiú leis an scannán SEI idéalach a fhoirmiú.Faoi láthair, is iad na príomhchineálacha breiseáin ná breiseáin atá bunaithe ar isocyanáit, breiseáin sulfair-bhunaithe, breiseáin leachtacha ianach agus breiseáin salainn litiam neamhorgánacha.
Mar shampla, breiseáin sulfair sulfite dimethyl (DMS), le gníomhaíocht laghdaithe cuí, agus toisc go bhfuil a chuid táirgí laghdaithe agus ceangailteach ian litiam níos laige ná sulfáit vinile (DTD), chun úsáid breiseán orgánach a mhaolú, méadóidh an impedance comhéadan, a thógáil. seoltacht ianach níos cobhsaí agus níos fearr ar an scannán comhéadan leictreoid diúltach.Tá tairiseach tréleictreach ard agus raon teochta oibriúcháin leathan ag na eistir sulfítí a bhfuil ionadaíocht ag sulfít démheitil (DMS) orthu.
(2) Tuaslagóir an leictrilít
Is é an leictrilít ceallraí litiam-ian traidisiúnta ná 1 mol de hexafluorophosphate litiam (LiPF6) a thuaslagadh i dtuaslagóir measctha, mar shampla EC, PC, VC, DMC, carbónáit eitile meitile (EMC) nó carbónáit dieitile (DEC), áit a bhfuil comhdhéanamh na cuirfidh an tuaslagóir, an pointe leá, an tairiseach tréleictreach, an slaodacht agus an comhoiriúnacht le salann litiam isteach go mór ar theocht oibriúcháin na ceallraí.Faoi láthair, tá an leictrilít tráchtála éasca a solidify nuair a chuirtear i bhfeidhm ar an timpeallacht teocht íseal de -20 ℃ agus thíos, déanann an tairiseach tréleictreach íseal an salann litiam deacair a dissociate, agus tá an slaodacht ró-ard a dhéanamh ar an ceallraí friotaíocht inmheánach agus íseal. ardán voltas.Is féidir feidhmíocht ísealteochta níos fearr a bheith ag cadhnraí litiam-ian tríd an gcóimheas tuaslagóra atá ann cheana féin a bharrfheabhsú, mar shampla trí fhoirmiú leictrilít a bharrfheabhsú (EC:PC:EMC=1:2:7) ionas go mbeidh A ag leictreoid diúltach TiO2(B)/ graphene diúltach. toilleadh ~240 mA h g-1 ag -20 ℃ agus dlús reatha 0.1 A g-1.Nó tuaslagóirí leictrilít nua teocht íseal a fhorbairt.Baineann drochfheidhmíocht na gcadhnraí litiam-ian ag teochtaí ísle go príomha le díscaoileadh mall Li+ le linn phróiseas Li+ a leabú san ábhar leictreoid.Is féidir substaintí a bhfuil fuinneamh ceangailteach íseal idir Li + agus móilíní tuaslagóirí, mar shampla 1, 3-dé-ocsopentylene (DIOX), a roghnú, agus úsáidtear titanate litiam nanascála mar an t-ábhar leictreoid chun an tástáil ceallraí a chur le chéile mar chúiteamh ar chomhéifeacht idirleata laghdaithe an. ábhar leictreoid ag teocht ultra-íseal, ionas go mbainfear amach feidhmíocht íseal-teocht níos fearr.
(3) salann litiam
Faoi láthair, tá seoltacht ard ag an ian LiPF6 tráchtála, tá ceanglais ard taise sa chomhshaol, cobhsaíocht theirmeach bocht, agus droch-gháis mar HF in imoibriú uisce éasca le guaiseacha sábháilteachta a chur faoi deara.Tá an scannán leictrilít soladach a tháirgtear le litiam difluoroxalate borate (LiODFB) cobhsaí go leor agus tá feidhmíocht teocht íseal níos fearr agus feidhmíocht ráta níos airde aige.Tá sé seo toisc go bhfuil na buntáistí a bhaineann le borate dé-ocsaláit litiam (LiBOB) agus LiBF4 araon ag LiODFB.
3. Achoimre
Beidh tionchar ag go leor gnéithe ar nós ábhair leictreoid agus leictrilítí ar fheidhmíocht teocht íseal cadhnraí litiam-ian.Is féidir le feabhsú cuimsitheach ó dhearcadh iolrach, mar shampla ábhair leictreoid agus leictrilít cur i bhfeidhm agus forbairt cadhnraí litiam-ian a chur chun cinn, agus tá ionchas iarratais cadhnraí litiam go maith, ach ní mór an teicneolaíocht a fhorbairt agus a chomhlánú i tuilleadh taighde.
Am postála: Jul-27-2023