Maendeleo ya maendeleo ya teknolojia ya betri ya lithiamu yenye joto la chini

Mahitaji ya kiufundi na nyenzo ya utendaji wa betri za lithiamu-ioni zilizoandaliwa kwa joto la chini ni kubwa. Uharibifu mkubwa wa utendaji wa betri ya nguvu ya lithiamu-ioni katika mazingira ya joto la chini ni kwa sababu ya kuongezeka kwa upinzani wa ndani, ambayo husababisha ugumu wa usambazaji wa elektroliti na kufupisha maisha ya mzunguko wa seli. Kwa hivyo, utafiti kuhusu teknolojia ya betri yenye nguvu ya chini ya halijoto umepata maendeleo katika miaka ya hivi karibuni. Betri za jadi za lithiamu-ioni zenye joto la juu zina utendaji duni wa halijoto ya juu, na utendaji wao bado ni thabiti chini ya hali ya chini ya joto; kiasi kikubwa cha seli za joto la chini, uwezo mdogo, na utendaji duni wa mzunguko wa joto la chini; polarization ina nguvu zaidi kwa joto la chini kuliko joto la juu; kuongezeka kwa viscosity ya electrolyte kwa joto la chini husababisha kupunguzwa kwa idadi ya mzunguko wa malipo / kutokwa; kupunguza usalama wa seli na kupunguza maisha ya betri kwa joto la chini; na kupunguza utendaji katika matumizi kwa joto la chini. Kwa kuongeza, maisha ya mzunguko mfupi wa betri katika joto la chini na hatari za usalama za seli za joto la chini zimeweka mahitaji mapya kwa usalama wa betri za nguvu. Kwa hiyo, maendeleo ya vifaa vya betri vya nguvu, salama, vya kuaminika na vya muda mrefu kwa mazingira ya chini ya joto ni lengo la utafiti juu ya betri za lithiamu-ioni za joto la chini. Kwa sasa, kuna vifaa kadhaa vya betri ya lithiamu-ioni ya chini ya joto: (1) vifaa vya anode ya chuma vya lithiamu: chuma cha lithiamu kinatumika sana katika magari ya umeme kwa sababu ya utulivu wake wa juu wa kemikali, conductivity ya juu ya umeme na malipo ya chini ya joto na utendaji wa kutokwa; (2) vifaa vya anode ya kaboni hutumiwa sana katika magari ya umeme kwa sababu ya upinzani wao mzuri wa joto, utendaji wa mzunguko wa chini wa joto, conductivity ya chini ya umeme na maisha ya mzunguko wa chini wa joto kwa joto la chini; (3) vifaa vya anode ya kaboni hutumiwa sana katika magari ya umeme kwa sababu ya upinzani wao mzuri wa joto, utendaji wa mzunguko wa chini wa joto, conductivity ya chini ya umeme na maisha ya mzunguko wa chini wa joto. katika; (3) elektroliti za kikaboni zina utendaji mzuri kwa joto la chini; (4) elektroliti za polima: minyororo ya molekuli ya polima ni mifupi kiasi na ina mshikamano mkubwa; (5) nyenzo isokaboni: polima isokaboni kuwa na vigezo vya utendaji mzuri (conductivity) na utangamano mzuri kati ya shughuli electrolyte; (6) oksidi za chuma ni kidogo; (7) nyenzo isokaboni: polima isokaboni, nk.

Maisha ya mzunguko wa betri za lithiamu inategemea hasa mchakato wa kutokwa, wakati joto la chini ni jambo ambalo lina athari kubwa kwa maisha ya bidhaa za lithiamu. Kawaida, chini ya mazingira ya joto la chini, uso wa betri utapitia mabadiliko ya awamu na kusababisha uharibifu wa muundo wa uso, ikifuatana na uwezo na kupunguza uwezo wa seli. Chini ya hali ya joto la juu, gesi huzalishwa katika seli, ambayo itaharakisha kuenea kwa joto; chini ya joto la chini, gesi haiwezi kutolewa kwa wakati, kuharakisha mabadiliko ya awamu ya kioevu cha betri; joto la chini, gesi zaidi huzalishwa na polepole mabadiliko ya awamu ya kioevu cha betri. Kwa hiyo, mabadiliko ya nyenzo za ndani ya betri ni kali zaidi na ngumu chini ya joto la chini, na ni rahisi zaidi kuzalisha gesi na vitu vikali ndani ya nyenzo za betri; wakati huo huo, joto la chini litasababisha mfululizo wa athari za uharibifu kama vile kuvunjika kwa dhamana ya kemikali isiyoweza kutenduliwa kwenye kiolesura kati ya nyenzo za cathode na elektroliti; pia itasababisha kupunguzwa kwa kujitegemea kwa electrolyte na maisha ya mzunguko; uwezo wa uhamisho wa malipo ya ioni ya lithiamu kwa elektroliti itapunguzwa; mchakato wa kuchaji na kutoa chaji utasababisha mfululizo wa athari za mnyororo kama vile hali ya ubaguzi wakati wa uhamisho wa chaji ya ioni ya lithiamu, kuharibika kwa uwezo wa betri na kutolewa kwa mkazo wa ndani, ambayo huathiri maisha ya mzunguko na msongamano wa nishati ya betri za ioni za lithiamu na utendaji mwingine. Kadiri halijoto inavyopungua kwenye joto la chini, ndivyo athari nyingi za uharibifu zinavyozidi kuwa kali na ngumu kama vile mmenyuko wa redoksi kwenye uso wa betri, mtawanyiko wa joto, mabadiliko ya awamu ndani ya seli na hata uharibifu kamili utaanzisha mfululizo wa athari za mnyororo kama vile elektroliti. kujikusanya, kadiri kasi ya majibu inavyopungua, ndivyo uwezo wa betri unavyoharibika vibaya zaidi, na ndivyo uwezo wa kuhama wa chaji ya lithiamu kwenye joto la juu unavyozidi kuwa duni.