2024-10-10
1 Diyafram koruma teknolojisi
1.1 Yüzey modifikasyonu Orijinal poliolefin diyaframı temel alan yüzey kaplama, diyaframın yüksek sıcaklık direncini ve elektrokimyasal performansını geliştirebilir. Kaplama modifiye malzemeleri esas olarak inorganik nanopartikülleri ve organik polimerleri içerir.
İnorganik modifiye kaplama malzemeleri Al2O3, SiO2, TiO2 ve ZrO2 inorganik parçacıklarını içerir, Al2O3 ile karşılaştırıldığında Boehmite (AlOOH) seramik kaplama daha yüksek ısı direnci sıcaklığına, daha düşük yoğunluğa, düşük iç dirence ve diğer avantajlara sahiptir, AlOOH modifiye diyaframın gelecekteki uygulama potansiyeli daha büyüktür . Kaplama malzemesi olarak 0,741μm ve 1,172μm Boehmite tozu, bağlayıcı olarak PVDF ve alt tabaka olarak 9μm kalınlığında PP diyafram kullanılarak B1 ve B2 olmak üzere iki çeşit kompozit diyafram hazırlandı ve özellikleri test edildi. Boehmite/PP kompozit diyaframın kapsamlı performansı PP diyaframdan daha iyidir. Örneğin B0 diyaframı (değiştirilmemiş PP diyaframı) 140°C'de %57'den fazla büzülürken, B1 diyaframı 180°C'de %3'ün altında kalır ve sağlam kalır; B1 diyaframın çekme mukavemeti B0 diyaframa göre %18,8, B2 diyaframın delinme mukavemeti ise B0 diyaframa göre %54,4 daha yüksek çıkmıştır. 30 saniye içerisinde elektrolit B2 diyaframına tamamen sızabilirken, B0 diyaframı alanın 1/2'sinden daha azına sızabilir.
Al2O3, Boehmite ve diğer nano inorganik kaplamalar, diyaframın ısı direncini artırabilmesine rağmen diyafram gözeneklerini kolayca bloke edebilir ve Li+ geçişini engeller, bu nedenle araştırmacılar poliolefin diyaframı değiştirmek için kaplama malzemesi olarak polimerleri kullanırlar. Bu tür polimerler arasında PVDF, PVDC, ANF, PAN, PMMA ve PDA bulunur. Poliolefin membranın PVDF ve kopolimer ile kaplanması şu anda olgunlaşmış bir membran modifikasyon yöntemidir.
1.2 Farklı diyafram sistemleri Poliimid (PI) bazlı diyaframlar, iyi ısı direnci, kimyasal stabilitesi ve ideal mekanik özellikleri nedeniyle yeni nesil lityum iyon pil diyafram malzemeleri olarak kabul edilir. Elektrospinleme yöntemiyle hazırlanan PI diyafram, düşük maliyet, yüksek kontrol edilebilirlik ve yüksek gözeneklilik avantajlarına sahiptir, ancak hazırlanan diyaframın zayıf mekanik mukavemeti, büyük gözenek boyutu ve geniş gözenek boyutu dağılımı vardır, bu da kendi kendine deşarjı ve çapraz karışma reaksiyonunu kötüleştirebilir. pil. Ayrıca elektrospinning yönteminin düşük üretkenlik, zayıf tekrarlanabilirlik ve çevre kirliliği gibi sorunları da vardır ve endüstriyel ölçekte üretimde hala birçok darboğazla karşı karşıyadır. Bu bağlamda YR Deng ve ark. sol-jel yöntemini ve süperkritik kurutmayı kullanarak düzgün gözenekliliğe, yüksek sıcaklık dayanımına ve iyi elektrokimyasal performansa sahip bir PI aerojel (PIA) diyaframı hazırladı ve bunu lityum iyon pillere uyguladı. PIA diyaframının gözenekliliği (%78,35) ve elektrolit emme oranı (%321,66) yüksektir, bu da lityum iyon pillerin elektrokimyasal performansını artırmaya yardımcı olur. PIA diyaframlı LiFePO4-Li yarım pil, 2,8~4,2V'de 1C oranıyla 1000'den fazla kez stabil olarak çevrilebilir ve kapasite tutma oranı %80'in üzerindedir. PIA'nın yüksek termal kararlılığı sayesinde, PIA diyaframlı LiFePO4-Li yarım pil, 120 ° C'de stabil bir şekilde çevrilebilir. Lityum iyon pillerin güvenlik performansını iyileştirmenin etkisini belirlemek amacıyla, LiFePO4 pozitif elektrot, PIA ayırıcı ve grafit negatif elektrot, Celgard 2400 ayırıcıyla karşılaştırıldığında esnek bir ambalaj piline monte edildi ve tüm pilin termal kaçak davranışı, hızlandırıcı kalorimetreyle incelendi. (ARC). PIA diyafram kullanan bataryanın termal kaçak sıcaklığının Celgard 2400 diyafram batarya kullanılarak 131°C'den 170°C'ye yükseltilebildiği ve artış oranının yaklaşık %30 olduğu bulunmuştur.
Birçok sistem diyaframı arasında polietilen tereftalat (PET), selüloz, floropolimer diyaframlar vb. bulunur. Çeşitli diyaframların ve poliolefin (PP veya PE) diyaframların ana performans parametreleri Tablo 1'de karşılaştırılmıştır.
Tablo 1'de görülebileceği gibi, bu diyaframların hem termal stabilitesi hem de sıvı emme oranı büyük ölçüde iyileştirildi ve yüksek güvenlikli lityum iyon pillerin geliştirilmesi için daha fazla seçenek sağlandı.
1.3 Termal kapalı diyaframTermal kapalı diyafram, belirli bir sıcaklıkta kapalı bir deliğe sahip olacak ve iyon kanalını tıkayacak bir diyaframdır. Başlangıçtaki termal sızdırmazlık diyaframı, PP diyaframın yüzeyini parafin mikrokürelerle kaplamak içindi, ancak mikrokürelerin büyük boyutu ve eşit olmayan kaplama nedeniyle pilin oran performansı etkilendi. Ek olarak, sıcaklık hızlı bir şekilde arttığında parafin mikrokürelerinin tepkisi yavaştır, bu da sıcaklık tepkisinin gecikmesine neden olur ve pilin termal kaçak davranışını engelleyemez. Bu nedenle WX Ji ve ark. etilen-vinil asetat kopolimer mikrokürelerle modifiye edilmiş, ısıyla kapatılan bir diyafram önerdi. Etilen-vinil asetat kopolimer mikrokürelerin uygun termal tepki sıcaklığı (90 °C), küçük parçacık boyutu (yaklaşık 1μm) ve yüksek kimyasal ve elektrokimyasal stabilitesi sayesinde, mikroküre modifiyeli diyafram yalnızca elektrokimyasal performansın etkilenmemesini sağlar , aynı zamanda güvenilir yüksek sıcaklıkta termal kapatma işlevi. 20Ah lityum kobaltat-grafit esnek ambalaj bataryası sırasıyla PP diyafram ve modifiye diyafram ile monte edilerek kısa devre testi gerçekleştirildi. Sonuçlar şunu göstermektedir: kısa devrenin başlangıcında, PP diyaframı kullanan pilin voltajı keskin bir şekilde düşer, büyük bir kısa devre akımı üretir ve büyük miktarda joule ısısı açığa çıkar, böylece pilin iç sıcaklığı hızla 131,2°C'ye ulaşır. , voltaj 0V'a düşene kadar sıcaklık düşmeye başlar. Membran etilen-vinil asetat kopolimer mikrokürelerle kaplandığında, harici kısa devre başlangıcında ani bir düşüşün ardından açık devre voltajı aniden yükselir ve hücrenin maksimum yüzey sıcaklığı yalnızca 57,2°C olur. Bunun nedeni, harici kısa devreden kaynaklanan Joule ısısının, diyafram yüzeyinde kaplanan kopolimer mikrokürelerin erimesine ve çökmesine neden olması ve PP diyafram yüzeyinde yoğun bir polimer yalıtım katmanına dönüştükten sonra diyaframın yüzeyi ile Li+ iletiminin gerçekleşmesidir. Aküdeki pozitif ve negatif elektrotlar kırıldığı için akü açık durumdadır. Termal sızdırmazlık diyaframının, harici kısa devre durumunda pilin ciddi sıcaklık artışını önleyebildiği, büyük kapasiteli lityum iyon pillerin güvenliğini artırabildiği ve iyi bir uygulama beklentisi gösterebildiği görülebilir.
1.4 Endotermik diyafram ZF Liu ve ark. bataryada üretilen ısıyı yerinde absorbe edebilen, faz değişimli sıcaklık ayarlayıcı bir diyafram hazırladı. Isı depolama fonksiyonuna sahip faz değişim malzemesi (PCM), diyaframa sıcaklık düzenleme fonksiyonu kazandırmak için PAN fiber membrana entegre edilmiştir. Kötüye kullanım koşulları altında, dahili PCM ısıtılır ve eritilir ve buna büyük miktarda gizli ısı depolama da eşlik eder; bu depolama, termal kaçmayı önlemek için zamanla pilin içinde üretilen ısıyı emebilir. Normal çalışma koşullarında, PAN fiber membranın yüksek gözenekliliği ve iyi elektrolit afinitesi nedeniyle, diyafram malzemesine dayalı olarak monte edilen pil, ideal elektrokimyasal performansı gösteren düşük polarizasyon potansiyeli, hızlı iyon taşınması vb. özelliklere sahiptir. Bu tür diyafram malzemesine dayalı olarak monte edilen 63mAh lityum demir fosfat - grafit lityum iyon pil, akupunktur deneyinden sonra 35 saniye içinde oda sıcaklığına geri getirilebilir. Bu, faz değişimli sıcaklık ayar diyaframının, dahili kısa devreden sonra pil için iyi bir sıcaklık düzenleme yeteneğine sahip olduğunu ve yüksek enerji yoğunluklu lityum-iyon piller için dahili aşırı ısınma koruması sağladığını ve lityum-iyon pillerin güvenliğini artırmak için bir yöntem sağladığını gösterir. . Akupunktur deneyi 63mAh lityum demir fosfat - grafit lityum iyon pil temel alınarak gerçekleştirildi, pil kapasitesi nispeten küçük ve büyük kapasiteli pillerdeki sıcaklık düzenleme yeteneği ve pratik beklenti henüz doğrulanmadı.
2 Güvenli elektrolit
2.1 İyonik sıvı İyonik sıvı, erimiş halde, erime noktası 100 ° C'nin altında olan, yalnızca katyonlardan ve anyonlardan oluşan erimiş bir tuzdur. İyonik sıvıdaki yüksek sayıda iyon, yüksek iletkenlik sağlar, ancak aynı zamanda iyi bir termal stabiliteye, kimyasal stabiliteye, elektrokimyasal REDOX stabilitesine, uçucu olmayan ve aktif elektrot malzemesi ile düşük reaksiyon ısısına sahiptir, daha da önemlisi tamamen yanmazdır. Bu nedenle yüksek güvenlikli bir elektrolit olması bekleniyor. Elektrolitte solvent moleküllerinin tamamen yokluğu, çoğu iyonik sıvının stabil bir SEI filmi oluşturacak şekilde ayrıştırılamaması ve grafit anot uyumluluğu gibi karbon bazlı malzemelerin zayıf olması, bu nedenle yalnızca kullanılabilir olması gibi bir dizi sorunu beraberinde getirecektir. Li4Ti5O12 veya karbon olmayan anotun daha yüksek maliyeti. Film oluşturucu katkı maddelerinin veya lityum florür sülfonimidin (LiFSI) eklenmesi ve ayrıca yüksek konsantrasyonlu tuz elektrolitinin kullanılması arayüz stabilitesini artırabilir, ancak iyonik sıvının yüksek viskozitesini, zayıf infiltrasyonu ve düşük Li + difüzyon katsayısının neden olduğu sorunları çözemez. elektrot malzemelerinin zayıf hız performansından kaynaklanmaktadır.
Karbonat solventi düşük viskoziteye ve yüksek dielektrik sabitine sahiptir, iyonik sıvının fiziksel ve kimyasal özelliklerini geliştirebilir ve kararlı SEI filmi oluşturmak üzere ayrışabilir. Yanıcı olmayan elektrolit hazırlamak için iyonik sıvıyı karbonat çözücüyle karıştırmak, pilin hız performansını ve güvenliğini dengelemek için bir yöntemdir. Harmanlanmış elektrolitin viskozitesi, ıslanabilirliği ve Li+ difüzyon katsayısı sınırlı iyileştirme etkisine sahiptir. Ve elektrolit %20 oranında yanıcı bileşik içeriyor ve bu da lityum iyon piller için hala belirli güvenlik riskleri taşıyor. Pilin güvenliği, yüksek flaşlı, yanıcı olmayan sülfon solventlerin iyonik sıvılarla karıştırılmasıyla daha da artırılabilir.
2.2 Florlu solvent Florlu solvent, şu anda daha derinlemesine incelenen ve yüksek güvenlikli lityum iyon batarya elektrolitinde yaygın olarak kullanılan bir tür lityum iyon batarya elektrolit solventidir. Flor atomu küçük atom yarıçapına, güçlü elektronegatifliğe, düşük polarize edilebilirliğe sahiptir ve flor çözücü, düşük donma noktası, yüksek parlama noktası ve elektrotlar arasında iyi sızma vb. avantajlara sahiptir.
2.3 Organofosfat çözücü Organofosfat bileşikleri, yüksek kaynama noktası, düşük viskozite ve yüksek dielektrik sabiti ile karakterize edilir. İyonik sıvılarla karşılaştırıldığında. Bu bileşikler düşük maliyet ve kolay sentezlenme özelliklerine sahiptir. Bu arada. Karbonata benzer moleküler yapıya sahiptir. Alev geciktirici/yanmaz elektrolit elde etmesi beklenen bir solventtir. Şu anda, literatürde bildirilen fosfat ester solventlerinin neredeyse tamamı grafit anotla uyumsuzdur, yani grafit, solvent olarak fosfat esterli mevcut elektrolitte stabil ve verimli bir şekilde tersinir lityum etkisine maruz kalamaz. Fosfat ester elektrolit geliştirmenin birincil görevi, organik fosfat ester çözücüsü ile grafit arasındaki uyumluluk problemini çözmektir.
Mevcut organofosfat çözücünün geliştirilmesi esas olarak fosfat ester, fosfit ester ve fosfonat ester çözücüyü içerir. Daha önce de belirtildiği gibi, organofosfat solventi grafit negatif elektrotla uyumlu değildir, şarj ve deşarj, negatif elektrotun yüzeyinde stabil bir SEI filmi oluşturamaz, aynı zamanda birlikte gömülmeye ve katman yapısının tahrip olmasına yol açacaktır. Grafit, bu nedenle organofosfat esteri üzerine yapılan ilk araştırmalarda, yalnızca alev geciktirici bir katkı maddesi olarak veya elektrolitin yanıcılığını azaltmak için elektrolite eklenen yardımcı çözücü olarak kullanıldı. Sonuçlar, elektrolite eklenen organofosfat konsantrasyonu çok düşük olduğunda (<%10), belirgin bir alev geciktirici etkinin olmadığını göstermektedir; Bununla birlikte, konsantrasyon daha yüksek olduğunda (>%20), grafit negatif elektrotun lityum yerleştirme yeteneğini engelleyecektir.
2.4 Fosforonitril alev geciktiriciler Fosforonitril bileşikleri, bir tür bileşik alev geciktirici katkı maddesidir. Esas olarak polimer doğrusal fosfor nitrojen bileşiklerini ve küçük moleküllü siklik fosfor nitrojen bileşiklerini içerir. Fosfonitril alev geciktiricilerin temel özellikleri şunlardır. Az miktarda ilave (%5 ila %15'lik kütle oranı) alev geciktirici veya yanıcı olmayan elektrolit etkisi yaratabilir. Ve elektrot malzemeleriyle iyi uyumluluk. Lityum iyon pilin elektrokimyasal performansı üzerindeki etkisi küçüktür.
Bridgestone siklofosfonitril (PFPN), yüksek elektrokimyasal oksidasyon penceresine sahip erken alev geciktiricidir ve yüksek voltajlı lityum kobalt oksit katot malzemeleri veya 5V yüksek voltaj kullanan lityum iyon piller gibi yüksek voltajlı lityum iyon pillerde birçok uygulama durumuna sahiptir. lityum nikelmanganat malzemeleri.
3 Pozitif elektrot kaplama teknolojisi
Yüzey kaplama, pozitif elektrot malzemelerinin termal stabilitesini artırabilir ve şu anda ana pozitif elektrot koruma teknolojisidir. Pozitif elektrot malzemesinin yüzeyinde yüksek stabiliteye sahip diğer malzemelerin kaplanması, pozitif elektrot malzemesi ile elektrolit arasındaki doğrudan teması önleyebilir, böylece pozitif elektrot malzemesinin faz geçişini engelleyebilir, termal stabiliteyi artırabilir ve katyon bozukluğunu azaltabilir. kafes sitesinde. Bu tür kaplama katmanı iyi bir termal stabiliteye ve kimyasal atalete sahip olmalıdır ve kaplama malzemeleri esas olarak fosfat, florür ve katı oksit içerir.
Pozitif elektrot malzemesinin yüzeyine güçlü PO4 kovalent bağına sahip fosfat kaplanır ve bu, pozitif elektrot malzemesinin termal stabilitesini artırabilir. AlPO4 ile kaplanmış pozitif elektrot kullanılırsa daha iyi termal stabiliteye sahip olur ve aşırı şarj testinde daha iyi performans gösterir. M. Yoon ve diğerleri. "kaplama + dökme" şeklinde oda sıcaklığında bir kaplama sentezi stratejisi bildirdi. Kobalt borür (CoB) metalik cam, nikel açısından zengin katmanlı katot malzemesi NCM811'e uygulandı; bu, katot malzemesinin ikincil parçacıklarının tam yüzey kaplamasını ve tane sınırlarını ıslatmasını sağladı ve 2,8°'de 1C döngüsüyle büyütme performansını ve döngü stabilitesini geliştirdi. 4,3V 500 kez. Malzemenin kapasite tutma oranı kaplama öncesinde %79,2'den %95,0'a çıkarıldı. Sonuçlar, ideal performansın hem mikro yapı bozulmasının hem de arayüz ile yan reaksiyonların engellenmesinden kaynaklandığını göstermektedir. M. Jo ve ark. düşük sıcaklıkta NCM622'nin pozitif elektrot yüzeyi üzerinde Mn3(PO4)2 nanokristallerinin düzgün bir şekilde kaplanmasını sağlamak için sol-jel yöntemini kullandı. Mn3(PO4)2 kaplaması, elektrolit ile kararsız oksidasyon anotu arasındaki doğrudan teması azaltır, böylece ekzotermik yan reaksiyonların derecesi azalır.
4 Negatif elektrot modifikasyon stratejisi
Grafitin kendisi nispeten stabildir, ancak lityum gömülü grafit, yüksek sıcaklıklarda elektrolit ile reaksiyona girmeye devam edecek, termal kaçağın başlangıçtaki ısı birikimini şiddetlendirecek ve termal kaçak zincir reaksiyonunu teşvik edecektir. SEI filmi, negatif elektrot ile elektrolit arasındaki doğrudan teması izole edebilir ve negatif elektrotun stabilitesini artırabilir. Bu nedenle, yüksek termal stabiliteye sahip SEI filminin yapımı, negatif elektrot ile elektrolit arasındaki yan reaksiyonu izole etmek ve termal kaçmayı sınırlamak için önemli bir yöntemdir. SEI filminin yapısı ve özellikleri, elektrolite film oluşturucu katkı maddeleri eklenerek geliştirilebilir. Örneğin, amonyum perflorooktanoat (APC), viniliden karbonat (VC) ve viniliden karbonat (VEC), elektrolit içinde tercihen indirgenebilir ve ayrışabilir, grafit negatif elektrotun yüzeyinde tek biçimli ve yoğun bir polimer film oluşturularak termal iletkenlik iyileştirilebilir. SEI filminin stabilitesi. Malzeme yüzeyi modifikasyonundan başlayarak, anot malzemelerinin termal stabilitesi, metal ve metal oksit biriktirme katmanı, polimer veya karbon kaplama katmanı gibi yapay SEI filmi oluşturularak geliştirilebilir. Sıcaklık arttıkça, yukarıdaki iki yöntemle oluşturulan SEI filmi her zaman ayrışacak ve daha yüksek sıcaklıklarda lityum fosil mürekkep katodu ile elektrolit arasındaki ekzotermik reaksiyon daha yoğun olacaktır.
Ayrıca, yüksek akımla şarj edilirken grafit anodun lityum oluşum reaksiyonu, lityum iyon pilin termal olarak kaçması riskine de neden olacaktır. Şarj akımı oranı, anot malzemesinin birim alanı başına Li+ akısını belirler. Negatif elektrotta Li+'nın katı faz difüzyon süreci yavaş olduğunda (örneğin, sıcaklık çok düşük ve şarj durumu yüksek olduğunda) ve şarj akımı yoğunluğu çok yüksek olduğunda, negatif elektrot yüzeyi lityum oluşum reaksiyonunu tetikleyecektir. ve çöken lityum dendritler diyaframı delerek dahili bir kısa devreye neden olacak, bu da yanmaya, patlamaya ve diğer feci sonuçlara neden olacaktır. Li+'nın grafit katmanları arasındaki katı faz difüzyonu, Li+'nın grafit katmanları arasındaki difüzyon yolunun kısaltılması ve grafit katmanlarının aralığının arttırılmasıyla hızlandırılabilir.
5 Sonuç ve Beklenti
Lityum-iyon pil teknolojisi olgunlaşmıştır, büyük ölçekli uygulama ve seri üretime uygundur ve elektrikli araçların ve büyük ölçekli enerji depolama teknolojisinin temel gelişim yönüdür. Şu anda, lityum iyon pillerin enerji yoğunluğu artmaya devam ediyor ve pil güvenliği gereksinimleri daha da artıyor, bu nedenle güvenlik, lityum iyon pillerin gelişiminin önemli bir göstergesidir. Diyafram, elektrolit ve elektrot malzemelerine dayanan bu makale, termal kaçakları önlemek ve lityum iyon pillerin güvenliğini artırmak için mevcut yöntemleri sistematik olarak özetlemektedir. Lityum-iyon pillerin güvenliğini artırmaya yönelik mevcut araştırmanın özetine dayanarak, yeni termal kaçak mekanizmasıyla birlikte, gelecekte lityum-iyon piller için güvenlik malzemelerinin geliştirilmesine yönelik birkaç önemli yön önerilmektedir:
(1) Poliolefin membranın inorganik nanopartiküllerle yüzey modifikasyonu, membranın termal stabilitesini artırabilir, ancak iyileştirme etkisi sınırlıdır. Yüksek termal kararlılığa ve yüksek mekanik dayanıklılığa sahip diyafram, yüksek güvenlikli lityum iyon piller için daha fazla seçenek sunacaktır. Ek olarak, yüksek sıcaklıklarda iyon taşınmasını kesebilen ısı yalıtımlı diyaframlar, alev geciktiricileri serbest bırakan yanmaz diyaframlar ve faz değişimi ısı emici diyaframlar gibi akıllı termal tepki diyaframları da tasarlanabilir. Yukarıdaki güvenlik diyaframı tasarım stratejisi, diyaframın erimesinden kaynaklanan termal kaçakla başlar, ancak dahili kısa devre, lityum iyon pillerin termal kaçaklarını tetikleyen tek faktör değildir. Yüksek sıcaklıkta, pozitif elektrot ve elektrolit tarafından salınan reaktif oksijen türleri ile lityum fosil mürekkebi negatif elektrot arasındaki yoğun REDOX reaksiyonu da termal kaçağın tetiklenmesinin ana nedenidir. Diyaframın yüksek sıcaklık direncini sağlarken, pozitif elektrot tarafından salınan reaktif oksijen türlerinin çapraz karışma reaksiyonunun nasıl engelleneceği, gelecekte güvenli bir diyafram geliştirmek için önemli bir önlemdir.
(2) Ticari lityum iyon pil elektrolitinin parlama noktası genellikle düşüktür ve yüksek sıcaklıkta yanması ve hatta patlaması kolaydır ve elektrolitin yanıcılığını azaltmak için alev geciktirici/yanmaz elektrolitin geliştirilmesi bunlardan biridir. Lityum iyon pillerin güvenliğini artırmaya yönelik önlemler. Bu yönteme dayanarak insanlar, iyonik sıvı, florlu solvent, organofosfat solvent, fosfazen alev geciktirici ve yüksek konsantrasyonlu tuz elektroliti de dahil olmak üzere alev geciktirici/yanmaz elektrolit üzerinde kapsamlı araştırmalar yürütmüştür. Termal kaçışın zamanlama özelliklerine bağlı olarak, elektrolitin yanması, termal kaçağın geç aşamasındaki ana enerji kaynağıdır ve erken aşamada SEI filmi kırıldıktan sonra elektrolit ile lityum fosil mürekkebi arasındaki ekzotermik yan reaksiyon, termal kaçışın zamanlamasına katkıda bulunur. termal kaçağın erken aşamasında ısı birikimi. Kırık SEI filminin elektrolitten gerçek zamanlı olarak doğrudan onarılması. Lityum fosil mürekkebi ve elektrolit arasındaki reaksiyonu engeller. Termal kaçakları bastırmak için bir strateji olabilir.
(3) Katot malzemesi ile elektrolit arasındaki yüksek sıcaklıkta doğrudan temas, katot malzemesinin yüzeyinde geri dönüşü olmayan faz geçişine yol açacaktır. Malzemenin termal stabilitesini azaltın. Güvenli katot malzemesinin tasarımı, katot malzemesinin yüzey kaplaması ve kafes boşluğu olmayan monokristal üçlü katot malzemesinin kullanımı dahil olmak üzere esas olarak aktif katot malzemesi ile elektrolit arasındaki doğrudan temasın izolasyonuna odaklanır. Bu makalenin yazarları tarafından özetlenen güvenli katot malzemesi tasarım stratejilerine ek olarak, üçlü, lityum kobaltat ve lityum manganat gibi katot malzemelerinin termal ayrışmasıyla açığa çıkan aktif oksijeni söndürmek için aktif oksijen yakalama kaplamaları da geliştirilebilir. elektrolit veya lityum fosil mürekkebi negatif elektrot reaksiyonuyla reaktif oksijeni önlemek için.
(4) Çıplak Li-gömülü grafit, elektrolitle yüksek reaktiviteye sahiptir. Geleneksel iyileştirme stratejisi, film oluşturucu katkı maddeleri eklemek veya elektrolit içinde yapay SEI filmi oluşturmaktır. SEI filminin yüksek sıcaklıklardaki başarısızlığı, sonunda lityum gömülü grafitin elektrolitle reaksiyonuna yol açacaktır. Bu nedenle, lityum fosil mürekkebi ile elektrolit arasındaki reaksiyonu engellemek için SEI filmini yerinde gerçek zamanlı olarak onarabilecek bir teknolojinin geliştirilmesi gerekmektedir.
Sorgunuzu doğrudan bize gönderin
