Tionchar ag leibhéal te an mhargaidh feithiclí leictreacha,cadhnraí litiam-ian, mar cheann de na comhpháirteanna lárnacha de fheithiclí leictreacha, béim go mór. Tá daoine tiomanta do shaolré fada, ardchumhachta, ceallraí litiam-ian sábháilteachta maith a fhorbairt. Ina measc, an tanúchán deceallraí litiam-ianTá cumas an-fiú aird gach duine, ach tuiscint iomlán ar na cúiseanna atá le caolú cadhnraí litiam-ian nó an mheicníocht, d'fhonn a bheith in ann a fhorordú ar an leigheas ceart chun an fhadhb a réiteach, go bhfuil cumas cadhnraí litiam-ian cén fáth an caolú?
Cúiseanna le díghrádú acmhainne cadhnraí litiam-ian
Ábhar leictreoid 1.Positive
Tá LiCoO2 ar cheann de na hábhair chatóide a úsáidtear go coitianta (úsáidtear catagóir 3C go forleathan, agus go bunúsach iompraíonn cadhnraí cumhachta fosfáit iarainn thrínártha agus litiam). De réir mar a mhéadaíonn líon na dtimthriallta, cuireann caillteanas na n-ian litiam gníomhacha níos mó leis an meath ar chumas. Tar éis 200 timthriall, ní dheachaigh LiCoO2 faoi aistriú céime, ach ina ionad sin tháinig athrú ar an struchtúr lamellar, rud a d’fhág go raibh deacrachtaí ann maidir le dí-leabú Li+.
Tá cobhsaíocht struchtúrach maith ag LiFePO4, ach tuaslagann an Fe3+ san anóid agus laghdaítear é go miotail Fe ar anóid graifíte, rud a fhágann go dtiocfaidh méadú ar pholarú anóid. Go ginearálta cuirtear cosc ar dhíscaoileadh Fe3+ trí bhratú cáithníní LiFePO4 nó trí rogha leictrilít.
Ábhair thrínártha NCM ① Tá iain mhiotail trasdula san ábhar catóide ocsaíd mhiotail aistrithe éasca a thuaslagadh ag teochtaí arda, rud a fhágann go scaoiltear saor sa leictrilít nó go dtaisctear ar an taobh diúltach is cúis le maolú acmhainne; ② Nuair a bhíonn an voltas níos airde ná 4.4V vs Li+/Li, mar thoradh ar athrú struchtúrach an ábhair thrínártha díghrádú acmhainne; ③ Li-Ni sraitheanna measctha, rud a fhágann go bhfuil bac ar chainéil Li+.
Is iad na príomhchúiseanna le díghrádú acmhainne i gcadhnraí litiam-ian atá bunaithe ar LiMnO4 ná 1. céim dochúlaithe nó athruithe struchtúracha, mar shampla an Jahn-Teller aberration; agus 2. Mn a dhíscaoileadh sa leictrilít (láithreacht HF sa leictrilít), imoibrithe díréireacha, nó laghdú ag an anóid.
Ábhair leictreoid 2.Negative
Giniúint deascadh litiam ar thaobh anóid de graifít (déantar cuid den litiam mar "litiam marbh" nó gineann sé dendrites litiam), ag teocht íseal, mhoillíonn idirleathadh ian litiam go héasca agus go dtiocfaidh deascadh litiam, agus tá seans maith go dtarlóidh deascadh litiam freisin. nuair a bhíonn an cóimheas N/P ró-íseal.
Mar thoradh ar scrios arís agus arís eile ar scannán SEI ar thaobh an anóid tá ídiú litiam agus polarú méadaithe.
D'fhéadfadh leathnú toirte agus teip scoilte na gcáithníní sileacain a bheith mar thoradh ar phróiseas athdhéanta de leabú/dí-litiam litiam san anóid sileacain-bhunaithe. Dá bhrí sin, maidir le anóid sileacain, tá sé ríthábhachtach go háirithe bealach a aimsiú chun a leathnú toirte a chosc.
3.Electrolyte
Fachtóirí sa leictrilít a chuireann le díghrádú toilleadhcadhnraí litiam-iansan áireamh:
1. Dianscaoileadh tuaslagóirí agus leictrilítí (teip thromchúiseach nó fadhbanna sábháilteachta cosúil le táirgeadh gáis), le haghaidh tuaslagóirí orgánacha, nuair a bhíonn an cumas ocsaídiúcháin níos mó ná 5V vs Li +/Li nó an cumas laghdaithe níos ísle ná 0.8V (tá voltas dianscaoilte leictrilít éagsúil difriúil), éasca le dianscaoileadh. I gcás leictrilít (m.sh. LiPF6), tá sé éasca a dhianscaoileadh ag teocht níos airde (os cionn 55 ℃) mar gheall ar chobhsaíocht lag;.
2. De réir mar a mhéadaíonn líon na dtimthriallta, méadóidh an t-imoibriú idir an leictrilít agus na leictreoidí dearfacha agus diúltacha, rud a fhágann go bhfuil an cumas aistrithe mais lag.
4.Diaphragm
Is féidir leis an scairt bac a chur ar na leictreoin agus tarchur na n-ian a chomhlíonadh. Mar sin féin, laghdaítear cumas an scairt Li+ a iompar nuair a bhíonn na poill scairt bactha ag táirgí dianscaoilte an leictrilít, etc., nó nuair a chrapadh an scairt ag teochtaí arda, nó nuair a théann an scairt in aois. Ina theannta sin, is é foirmiú dendrites litiam poll an scairt as a dtagann gearrchiorcad inmheánach an chúis is mó le haghaidh a teip.
5. Sreabhán a bhailiú
Is é an chúis atá le caillteanas acmhainne de bharr an bhailitheora go ginearálta ná creimeadh an bhailitheora. Úsáidtear copar mar bhailitheoir diúltach toisc go bhfuil sé éasca ocsaídiú ag ardacmhainneacht, agus úsáidtear alúmanam mar bhailitheoir dearfach toisc go bhfuil sé éasca cóimhiotal litiam-alúmanam a fhoirmiú le litiam ag poitéinseal íseal. Faoi voltas íseal (chomh híseal le 1.5V agus thíos, ró-urscaoileadh), ocsaídíonn copar go Cu2+ sa leictrilít agus taiscíonn sé ar dhromchla an leictreoid dhiúltach, ag cur bac ar dhí-leabú litiam, rud a fhágann díghrádú acmhainne. Agus ar an taobh dearfach, ró-mhuirearú ar anceallraíis cúis le pitting an bhailitheora alúmanaim, rud a fhágann go dtiocfaidh méadú ar fhriotaíocht inmheánach agus ar dhíghrádú cumais.
6. Fachtóirí muirir agus urscaoilte
D'fhéadfadh díghrádú cumas luathaithe cadhnraí litiam-ian a bheith mar thoradh ar iolraitheoirí muirir agus urscaoilte iomarcacha. Ciallaíonn méadú ar an iolraitheoir muirear/urscaoilte go méadaíonn bacainneacht polaraithe na ceallraí dá réir sin, rud a fhágann go laghdaítear toilleadh. Ina theannta sin, mar thoradh ar an strus idirleathadh-spreagtha a ghintear trí mhuirearú agus urscaoileadh ag rátaí arda iolrúcháin, go gcailltear ábhar gníomhach catóide agus aosú luathaithe na ceallraí.
I gcás cadhnraí ró-mhuirearaithe agus ró-urscaoilte, tá an leictreoid diúltach seans maith go deascadh litiam, laghdaítear meicníocht a bhaint iomarcach litiam leictreoid dhearfach, agus déantar dianscaoileadh ocsaídiúcháin an leictrilít (tharlú seachtháirgí agus táirgeadh gáis) a luathú. Nuair a bhíonn an ceallraí ró-urscaoilte, tá claonadh ag an scragall copair a dhíscaoileadh (bac a dhí-leabú litiam, nó dendrites copair a ghiniúint go díreach), rud a fhágann díghrádú acmhainne nó teip ceallraí.
Tá sé léirithe ag staidéir straitéise muirearaithe, nuair is é 4V an voltas scoite muirir, is féidir leis an voltas scoite luchtaithe a ísliú go cuí (m.sh., 3.95V) saolré timthriall na ceallraí a fheabhsú. Tá sé léirithe freisin go meabhlaíonn muirear tapa ceallraí go 100% SOC níos tapúla ná é a mhuirearú go tapa go 80% SOC. Ina theannta sin, Li et al. Fuarthas amach, cé gur féidir le pulsing an éifeachtúlacht muirir a fheabhsú, go n-ardóidh friotaíocht inmheánach na ceallraí go mór, agus go bhfuil caillteanas ábhar gníomhach leictreoid diúltach tromchúiseach.
7.Temperature
Éifeacht na teochta ar chumas nacadhnraí litiam-ianTá an-tábhachtach freisin. Nuair a bhíonn tú ag feidhmiú ag teochtaí níos airde ar feadh tréimhsí fada ama, tá méadú ar fhrithghníomhartha taobh laistigh den cheallraí (m.sh., dianscaoileadh an leictrilít), rud a fhágann caillteanas do-aisiompaithe cumais. Nuair a bhíonn sé ag feidhmiú ag teochtaí níos ísle ar feadh tréimhsí fada ama, méadaíonn impedance iomlán na ceallraí (laghdaíonn seoltacht leictrilít, méaduithe impedance SEI, agus laghdaítear ráta imoibrithe leictriceimiceach), agus tá seans maith go dtarlóidh deascadh litiam ón gceallraí.
Is é an méid thuas ná an phríomhchúis le díghrádú cumas ceallraí litiam-ian, tríd an réamhrá thuas creidim go bhfuil tuiscint agat ar na cúiseanna atá le díghrádú cumas ceallraí litiam-ian.
Am postála: Jul-24-2023