Hoʻopili ʻia e ka wela wela o ka mākeke kaʻa uila,nā pākahi lithium-ion, e like me kekahi o nā mea nui o nā kaʻa uila, ua hoʻoikaika nui ʻia.Hoʻoikaika ka poʻe i ka hoʻomohala ʻana i kahi ola lōʻihi, mana kiʻekiʻe, palekana palekana lithium-ion.I waena o lākou, ka attenuation opākaukau lithium-ionʻO ka hiki ke kūpono i ka nānā ʻana o kēlā me kēia kanaka, ʻo ka hoʻomaopopo piha wale nō i nā kumu o ka attenuation o nā pākahi lithium-ion a i ʻole ka mīkini, i hiki ke kuhikuhi i ka lāʻau kūpono e hoʻoponopono ai i ka pilikia, ʻo ia ka mana lithium-ion hiki ke kumu hoemi ana?
ʻO nā kumu no ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka hiki o nā pā lithium-ion
1.Positive electrode mea
ʻO LiCoO2 kekahi o nā mea cathode i hoʻohana mau ʻia (ua hoʻohana nui ʻia ka māhele 3C, a ʻo nā pihi mana ke lawe i ka ternary a me ka lithium iron phosphate).Ke piʻi aʻe nei ka nui o nā pōʻai, ʻoi aku ka nui o ka nalowale o nā ion lithium ikaika i ka hiki ke pohō.Ma hope o 200 cycles, ʻaʻole i hoʻololi ʻia ʻo LiCoO2, akā he hoʻololi i ke ʻano lamellar, e alakaʻi ana i nā pilikia i ka Li+ de-embedding.
LiFePO4 i maikai structural paʻa, akā, ka Fe3 + i loko o ka anode dissolves a emi i Fe metala ma ka graphite anode, ka hopena i ka hoʻonui anode polarization.ʻO ka maʻamau ka pale ʻana o ka Fe3+ e ka uhi ʻana o nā ʻāpana LiFePO4 a i ʻole ke koho ʻana o ka electrolyte.
NCM Ternary Materials ① Transition metal iions in the transition metal oxide cathode materiales is easy to dissolve ma kiʻekiʻe wela, no laila e hoʻokuʻu ʻia i loko o ka electrolyte a i ʻole waiho ʻia ma ka ʻaoʻao maikaʻi ʻole e hoʻemi ana i ka hiki;② Ke ʻoi aku ka nui o ka volta ma mua o 4.4V vs. Li +/Li, hiki i ka hoʻololi ʻana o ke ʻano o ka ternary i ka hiki ke hoʻohaʻahaʻa;③ Li-Ni hui ʻia nā lālani, e alakaʻi ana i ka hoʻopaʻa ʻana i nā kahawai Li+.
ʻO nā kumu nui o ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka mana i loko o nā pā lithium-ion i hoʻokumu ʻia ma LiMnO4 he 1. ʻano hiki ʻole ke hoʻololi ʻia a i ʻole nā hoʻololi ʻana i ke ʻano, e like me ka Jahn-Teller aberration;a me 2. ka hoʻoheheʻe ʻana o Mn i ka electrolyte (ke alo o ka HF i ka electrolyte), nā hopena disproportionation, a i ʻole ka emi ʻana ma ka anode.
2.Negative electrode mea
ʻO ka hana ʻana o ka ua lithium ma ka ʻaoʻao anode o ka graphite (kahi hapa o ka lithium i lilo i "litium make" a i ʻole e hoʻohua i nā dendrites lithium), i nā haʻahaʻa haʻahaʻa, hiki i ka liʻiliʻi ion diffusion ke lohi maʻalahi e alakaʻi i ka ua lithium, a hiki i ka ua lithium ke hiki mai. ke emi loa ka ratio N/P.
ʻO ka luku pinepine ʻana a me ka ulu ʻana o ke kiʻi ʻoniʻoni SEI ma ka ʻaoʻao anode e alakaʻi i ka pau ʻana o ka lithium a hoʻonui i ka polarization.
ʻO ke kaʻina hana hou o ka lithium embedding/de-lithium wehe i loko o ka anode kumu silicon hiki ke alakaʻi maʻalahi i ka hoʻonui ʻana i ka leo a me ka haki ʻole o nā ʻāpana silika.No laila, no ka anode silicon, he mea koʻikoʻi loa ka ʻimi ʻana i kahi ala e pale ai i ka hoʻonui ʻana i ka leo.
3.Electrolyte
ʻO nā kumu i loko o ka electrolyte e hāʻawi i ka hiki ke hoʻohaʻahaʻanā pākahi lithium-ionkomo:
1. ʻO ka decomposition o nā solvents a me nā electrolytes (nā pilikia koʻikoʻi a i ʻole nā pilikia palekana e like me ka hana ʻana i ke kinoea), no nā mea hoʻoheheʻe organik, ke ʻoi aku ka nui o ka hiki ke hoʻokahe ʻia ma mua o 5V vs. Li +/Li a i ʻole ka emi ʻana o ka hiki ke emi ma mua o 0.8V (ʻokoʻa ka uila decomposition electrolyte. ʻokoʻa), maʻalahi e pala.No ka electrolyte (e laʻa me LiPF6), he maʻalahi ke decompose ma ke kiʻekiʻe o ka wela (ma luna o 55 ℃) ma muli o ka maikaʻi ʻole;
2. Ke piʻi aʻe ka helu o nā pōʻai, piʻi ka hopena ma waena o ka electrolyte a me nā electrodes maikaʻi a maikaʻi ʻole, e hoʻonāwaliwali ai ka hiki ke hoʻololi.
4.Diaphragm
Hiki i ka diaphragm ke pale i nā electrons a hoʻokō i ka hoʻoili ʻana o nā ion.Eia naʻe, hoʻemi ʻia ka hiki o ka diaphragm ke lawe iā Li+ ke pani ʻia nā puka diaphragm e nā huahana decomposition o ka electrolyte, a me nā mea ʻē aʻe, a i ʻole ke emi ʻana o ka diaphragm i nā wela kiʻekiʻe, a i ʻole ka wā o ka diaphragm.Eia kekahi, ʻo ka hoʻokumu ʻana o nā lithium dendrites e ʻoki ana i ka diaphragm e alakaʻi ana i ke kaapuni pōkole kūloko ke kumu nui o kona hemahema.
5. Ohi wai
ʻO ke kumu o ka nalo ʻana ma muli o ka ʻohi ʻohi ma ke ʻano maʻamau o ka ʻino o ka ʻohi.Hoʻohana ʻia ke keleawe ma ke ʻano he mea hōʻiliʻili maikaʻi ʻole no ka mea he maʻalahi ke oxidize i nā mea hiki ke kiʻekiʻe, ʻoiai ke hoʻohana ʻia ka alumini e like me ka mea hōʻiliʻili maikaʻi no ka mea maʻalahi ka hana ʻana i ka lithium-aluminum alloy me ka lithium ma nā haʻahaʻa haʻahaʻa.Ma lalo o ka haʻahaʻa haʻahaʻa (e like me ka haʻahaʻa e like me 1.5V a ma lalo, over-discharge), keleawe oxidizes i Cu2 + i loko o ka electrolyte a waiho ma ka ʻili o ka electrode maikaʻi ʻole, ke keʻakeʻa nei i ka de-embedding o ka lithium, ka hopena i ka hiki ke hoʻohaʻahaʻa.A ma ka aoao maikai, overcharging o kapākaukauke kumu o ka lua ʻana o ka ʻohi alumini, e alakaʻi ana i ka piʻi ʻana o ke kūpaʻa kūloko a me ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka hiki.
6. Nā kumu hoʻopiʻi a hoʻokuʻu
Hiki i nā mea hoʻonui nui a me ka hoʻokuʻu ʻana ke alakaʻi i ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka mana o nā pā lithium-ion.ʻO ka hoʻonui ʻana i ka mea hoʻonui i ka hoʻopiʻi / hoʻokuʻu ʻana, ʻo ia ka mea e piʻi ai ka impedance polarization o ka pākaukau, e alakaʻi ana i ka emi ʻana o ka hiki.Eia kekahi, ʻo ke koʻikoʻi i hoʻoulu ʻia e ka hoʻopiʻi ʻana a me ka hoʻokuʻu ʻana i nā helu hoʻonui kiʻekiʻe e alakaʻi i ka nalowale o nā mea hana cathode a me ka wikiwiki o ka ʻelemakule o ka pā.
I ka hihia o ka overcharging a me ka hoʻokuʻu ʻana i nā pā, hiki i ka electrode maikaʻi ke hoʻoheheʻe i ka lithium, ka electrode maikaʻi e hoʻoneʻe i ka lithium hoʻoneʻe ʻana, a me ka decomposition oxidative o ka electrolyte (ka hanana ʻana o nā huahana a me ka hana kinoea).Ke hoʻokuʻu ʻia ka pākaukau, e hoʻoheheʻe ʻia ka pahu keleawe (e keʻakeʻa ana i ka de-embedding lithium, a i ʻole ka hana pololei ʻana i nā dendrites keleawe), e alakaʻi ana i ka hoʻohaʻahaʻa ʻana a i ʻole ka pau ʻole o ka pākaukau.
Ua hōʻike ʻia nā haʻawina hoʻolālā hoʻopaʻa ʻana inā ʻo 4V ka volta ʻoki ʻoki ʻana i ka hoʻouka ʻana, hiki i ka hoʻohaʻahaʻa pono ʻana i ka volta ʻoki ʻoki ʻia (e laʻa, 3.95V) hiki ke hoʻomaikaʻi i ke ola pōʻaiapuni o ka pā.Ua hōʻike ʻia hoʻi ʻo ka hoʻopiʻi wikiwiki ʻana i kahi pākaukau i 100% SOC e pohō wikiwiki aʻe ma mua o ka hoʻopiʻi wikiwiki ʻana i 80% SOC.Eia kekahi, ʻo Li et al.ʻike ʻia ʻoiai hiki i ka pulsing ke hoʻomaikaʻi i ka pono o ka hoʻouka ʻana, e piʻi nui ke kūpaʻa kūloko o ka pākaukau, a he koʻikoʻi ka nalowale ʻana o nā mea hana electrode ʻino.
7. Ka wela
Ka hopena o ka wela ma ka hiki onā pākahi lithium-ionhe mea nui loa.Ke hana ʻia ma nā mahana kiʻekiʻe no nā manawa lōʻihi, aia ka piʻi ʻana o nā ʻaoʻao ʻaoʻao i loko o ka pākaukau (e laʻa, ka decomposition o ka electrolyte), e alakaʻi ana i kahi poho hiki ʻole ke hoʻihoʻi ʻia.Ke hoʻohana nei i nā mahana haʻahaʻa no nā manawa lōʻihi, piʻi ka nui o ka impedance o ka pākaukau (e emi ana ka conductivity electrolyte, piʻi ka SEI impedance, a emi ka nui o nā hopena electrochemical), a hiki i ka ua o ka lithium mai ka pākaukau.
ʻO ka mea i luna ke kumu nui o ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka mana o ka pā lithium-ion, ma o ka hoʻomaka ʻana ma luna nei ke manaʻoʻiʻo nei au ua ʻike ʻoe i nā kumu o ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka mana o ka pā lithium-ion.
Ka manawa hoʻouna: Iulai-24-2023