Tendenza di sviluppo tecnico rilevante dell'elettrolita della batteria al litio 5 Nuova analisi delle tendenze

L'elettrolita è un conduttore ionico conduttivo tra il polo positivo e il polo positivo della batteria. È composto da sale di litio elettrolitico, solvente organico di elevata purezza, additivi necessari e altre materie prime in una certa proporzione. Svolge un ruolo importante nella densità di energia, nella densità di potenza, nelle applicazioni estese di temperatura, nella durata del ciclo e nelle prestazioni di sicurezza delle batterie.

Il materiale dell'elettrodo composto da guscio, elettrodo positivo, elettrodo negativo, elettrolita e diaframma è senza dubbio al centro dell'attenzione e della ricerca delle persone. Ma allo stesso tempo anche l’elettrolito è un aspetto che non può essere ignorato. Dopotutto, l’elettrolita, che rappresenta il 15% del costo della batteria, svolge un ruolo cruciale nella densità di energia, densità di potenza, ampia applicazione di temperatura, durata del ciclo, prestazioni di sicurezza e altri aspetti della batteria.

L'elettrolita è un conduttore ionico utilizzato per condurre tra gli elettrodi positivo e negativo di una batteria. È composto da elettrolita di litio e altre materie prime, solventi organici di elevata purezza e additivi necessari in una certa proporzione. Con l'applicazione sempre più estesa delle batterie al litio, i requisiti delle varie batterie al litio per i loro elettroliti sono necessariamente diversi.

Allo stato attuale, la ricerca di un’energia specifica elevata è la più grande direzione di ricerca sulle batterie al litio. Soprattutto quando i dispositivi mobili rappresentano una percentuale crescente della vita delle persone, la durata della batteria è diventata la prestazione più critica delle batterie.

Il silicio negativo ha una grande capacità in grammi, a cui è stata prestata attenzione. Tuttavia, a causa della sua espansione e del suo utilizzo, negli ultimi anni la sua applicazione ha cambiato la direzione della ricerca verso il carbonio di silicio negativo, che ha un'elevata capacità in grammi e una piccola variazione di volume. Diversi additivi filmogeni hanno effetti diversi sul ciclo negativo del carbonio silicio

2. Elettrolita ad alta potenza

Al momento, è difficile per le batterie elettroniche al litio commerciali raggiungere un'elevata velocità di scarica continua, principalmente perché l'elettrodo della batteria è molto riscaldato e la temperatura complessiva della batteria è troppo elevata a causa della resistenza interna, che è facile da termicare controllo. Pertanto, l'elettrolito dovrebbe essere in grado di impedire il surriscaldamento troppo rapido della batteria mantenendo un'elevata conduttività. Anche il riempimento rapido è una direzione importante per lo sviluppo dell'elettrolita.

La batteria ad alta potenza richiede non solo un'elevata diffusione in fase solida dei materiali degli elettrodi, un breve percorso di migrazione degli ioni causato dalla nanocristallizzazione, il controllo dello spessore e della compattezza dell'elettrodo, ma anche requisiti più elevati per l'elettrolita: 1. Sale elettrolitico ad alta dissociazione; 2.2 Composizione di solventi - bassa viscosità; 3. Controllo dell'interfaccia: bassa impedenza della pellicola.

3. Elettrolita ad ampia temperatura

A temperature elevate, le batterie sono soggette alla decomposizione dell'elettrolita stesso e a reazioni avverse tra i materiali e l'elettrolita. A bassa temperatura, possono verificarsi la formazione di sale nell'elettrolita e un doppio aumento dell'impedenza negativa della membrana SEI. Il cosiddetto elettrolita ad ampia temperatura consente alla batteria di avere un ambiente di lavoro più ampio. La figura seguente mostra il confronto tra i punti di ebollizione e le proprietà di solidificazione di vari solventi.

4. Elettrolita di sicurezza

La sicurezza della batteria si riflette nella combustione e persino nell'esplosione. Prima di tutto, la batteria stessa è infiammabile, quindi quando la batteria è sovraccarica, eccessivamente scarica, cortocircuitata, quando il pin esterno viene schiacciato, quando la temperatura esterna è troppo elevata, potrebbero verificarsi incidenti di sicurezza. Pertanto, il ritardante di fiamma è un'importante direzione di ricerca sugli elettroliti sicuri.

La funzione ritardante di fiamma viene realizzata aggiungendo ritardante di fiamma nell'elettrolita convenzionale. Generalmente vengono utilizzati ritardanti di fiamma a base di fosforo o alogeni. Il suo prezzo è ragionevole e non danneggia le prestazioni dell'elettrolita. Inoltre, è entrato in fase di ricerca anche l'uso di liquidi ionici a temperatura ambiente come elettroliti, che eliminerà completamente l'uso di solventi organici infiammabili nelle batterie. Inoltre, i liquidi ionici hanno una pressione di vapore estremamente bassa, una buona stabilità termica/chimica e caratteristiche non infiammabili, che miglioreranno notevolmente la sicurezza delle batterie al litio.

5. Elettrolita a ciclo lungo

Allo stato attuale, il recupero della batteria al litio, in particolare il recupero dell’energia, presenta ancora grandi difficoltà tecniche, quindi migliorare la durata della batteria è un modo per alleviare questa situazione.

L'elettrolita a lungo periodo ha due importanti idee di ricerca. Uno è la stabilità dell'elettrolita, inclusa la stabilità termica, la stabilità chimica e la stabilità della tensione; L'altro è la stabilità con altri materiali, la pellicola dell'elettrodo è stabile, il diaframma è privo di ossidazione e la raccolta del fluido è priva di corrosione.