Hvorfor falder lithiumbatteriets kapacitet om vinteren

Hvorfor falder lithiumbatteriets kapacitet om vinteren

Hvorfor falder lithiumbatteriets kapacitet om vinteren?

  Siden de kom på markedet, er lithium-ion-batterier blevet meget brugt på grund af deres fordele som lang levetid, stor specifik kapacitet og ingen hukommelseseffekt. Lav temperatur brug af lithium-ion batterier har problemer såsom lav kapacitet, alvorlig dæmpning, dårlig cyklus hastighed ydeevne, tydelig lithium udvikling og ubalanceret lithium fjernelse og indsættelse. Men med den kontinuerlige udvidelse af anvendelsesområder bliver begrænsningerne som følge af lithium-ion-batteriers dårlige ydeevne ved lav temperatur stadig mere tydelige.

Siden lithium-ion-batterier kom på markedet, er de blevet meget brugt på grund af deres fordele som lang levetid, stor specifik kapacitet og ingen hukommelseseffekt. Lithium-ion-batterier, der bruges ved lave temperaturer, har problemer såsom lav kapacitet, alvorlig dæmpning, dårlig cyklushastighed, tydelig lithiumudfældning og ubalanceret lithium-deinterkalering og -deinterkalering. Men efterhånden som anvendelsesområderne fortsætter med at udvide, er begrænsningerne forårsaget af lithium-ion-batteriers dårlige lavtemperaturydelse blevet mere og mere tydelige.

Ifølge rapporter er afladningskapaciteten af ​​lithium-ion-batterier ved -20 ℃ kun omkring 31,5% af den ved stuetemperatur. Traditionelle lithium-ion-batterier fungerer ved temperaturer mellem -20~+55 ℃. På områder som rumfart, militær og elektriske køretøjer kræves det dog, at batteriet kan fungere normalt ved -40 ℃. Derfor er det af stor betydning at forbedre lavtemperaturegenskaberne for lithium-ion-batterier.

Ifølge rapporter er afladningskapaciteten af ​​lithium-ion-batterier ved -20°C kun omkring 31,5% af den ved stuetemperatur. Driftstemperaturen for traditionelle lithium-ion-batterier er mellem -20~+55 ℃. Men i rumfart, militær industri, elektriske køretøjer og andre områder kræves batterier for at fungere normalt ved -40°C. Derfor er det af stor betydning at forbedre lavtemperaturegenskaberne for lithium-ion-batterier.

Faktorer, der begrænser lithium-ion-batteriers ydeevne ved lav temperatur

Faktorer, der begrænser lithium-ion-batteriers ydeevne ved lav temperatur

• I miljøer med lav temperatur øges elektrolyttens viskositet og størkner endda delvist, hvilket fører til et fald i ledningsevnen af ​​lithium-ion-batterier.
• I miljøer med lav temperatur stiger elektrolyttens viskositet og størkner endda delvist, hvilket får lithium-ion-batteriers ledningsevne til at falde.
  
• Kompatibiliteten mellem elektrolyt, negativ elektrode og separator forringes i miljøer med lav temperatur.
• I miljøer med lav temperatur bliver kompatibiliteten mellem elektrolytten, den negative elektrode og separatoren dårligere.
  
• Den negative elektrode af lithium-ion-batterier i lavtemperaturmiljøer oplever alvorlig lithiumudfældning, og det udfældede metalliske lithium reagerer med elektrolytten, hvilket resulterer i aflejring af dets produkter og en stigning i tykkelsen af ​​den faste elektrolytgrænseflade (SEI).
• Lithium udfældes alvorligt fra den negative elektrode på lithium-ion-batterier i lavtemperaturmiljøer, og det udfældede metalliske lithium reagerer med elektrolytten, og produktaflejringen forårsager en stigning i tykkelsen af ​​den faste elektrolytgrænseflade (SEI).
  
• I miljøer med lav temperatur falder diffusionssystemet af lithium-ion-batterier i det aktive materiale, og ladningsoverførselsimpedansen (Rct) øges betydeligt.
• I miljøer med lav temperatur falder diffusionssystemet i det aktive materiale i lithium-ion-batterier, og ladningsoverførselsmodstanden (Rct) øges betydeligt.
  

Udforskning af faktorer, der påvirker lavtemperaturydelsen af ​​lithium-ion-batterier

Diskussion om faktorer, der påvirker lavtemperaturydelse af lithium-ion-batterier

Ekspertudtalelse 1: Elektrolyt har den største indvirkning på lavtemperaturydelsen af ​​lithium-ion-batterier, og elektrolyttens sammensætning og fysisk-kemiske egenskaber har en vigtig indflydelse på lavtemperaturydelsen af ​​batterier. Problemet ved lavtemperaturcykling af batterier er, at elektrolyttens viskositet stiger, ionledningshastigheden sænkes, og migrationshastigheden af ​​elektroner i det eksterne kredsløb stemmer ikke overens, hvilket resulterer i alvorlig polarisering af batteriet og en skarp fald i lade- og afladningskapacitet. Især ved opladning ved lave temperaturer kan lithiumioner nemt danne lithiumdendritter på den negative elektrodeoverflade, hvilket fører til batterifejl.

Ekspertudtalelse 1: Elektrolytten har den største indflydelse på lavtemperatur-ydelsen af ​​lithium-ion-batterier. Elektrolyttens sammensætning og fysiske og kemiske egenskaber har en vigtig indflydelse på lavtemperatur-ydelsen af ​​batteriet. Problemet med batterier, der cykler ved lave temperaturer, er, at elektrolyttens viskositet vil stige, og ionledningshastigheden vil blive langsommere, hvilket resulterer i et misforhold i elektronmigreringshastigheden for det eksterne kredsløb polariseret, og lade- og afladningskapaciteten vil blive kraftigt reduceret. Især ved opladning ved lave temperaturer kan lithiumioner nemt danne lithiumdendritter på overfladen af ​​den negative elektrode, hvilket forårsager batterifejl.

En elektrolyts ydeevne ved lav temperatur er tæt forbundet med dens egen ledningsevne. Elektrolytter med høj ledningsevne transporterer ioner hurtigt og kan udøve mere kapacitet ved lave temperaturer. Jo mere lithiumsalte dissocierer i elektrolytten, jo mere migration sker der, og jo højere ledningsevne. Jo højere ledningsevne og jo hurtigere ionledningshastighed, jo mindre polarisering modtages, og jo bedre ydeevne har batteriet ved lave temperaturer. Derfor er en højere ledningsevne en nødvendig betingelse for at opnå god ydeevne ved lav temperatur af lithium-ion-batterier.

Elektrolyttens lavtemperaturydelse er tæt forbundet med selve elektrolyttens ledningsevne. Elektrolytten med høj ledningsevne kan transportere ioner hurtigt og kan udøve mere kapacitet ved lave temperaturer. Jo flere lithiumsalte i elektrolytten er dissocieret, jo større er antallet af migrationer og jo højere ledningsevne. Konduktiviteten er høj, og jo hurtigere ionledningshastigheden er, jo mindre er polariseringen, og jo bedre er batteriets ydeevne ved lave temperaturer. Derfor er højere ledningsevne en nødvendig betingelse for at opnå god ydeevne ved lav temperatur af lithium-ion-batterier.

En elektrolyts ledningsevne er relateret til dens sammensætning, og reduktion af opløsningsmidlets viskositet er en af ​​måderne til at forbedre elektrolyttens ledningsevne. Den gode fluiditet af opløsningsmidler ved lave temperaturer er en garanti for iontransport, og den faste elektrolytfilm, som dannes af elektrolytten på den negative elektrode ved lave temperaturer, er også en nøglefaktor, der påvirker lithium-ion-ledning, og RSEI er den vigtigste impedans af lithium- ion-batterier i miljøer med lav temperatur.

Elektrolyttens ledningsevne er relateret til elektrolyttens sammensætning Reduktion af opløsningsmidlets viskositet er en af ​​måderne til at forbedre elektrolyttens ledningsevne. Opløsningsmidlets gode fluiditet ved lave temperaturer sikrer iontransport, og den faste elektrolytfilm, der dannes af elektrolytten på den negative elektrode ved lave temperaturer, er også nøglen til at påvirke lithium-ion-ledning, og RSEI er hovedimpedansen for lithium-ion-batterier i miljøer med lav temperatur.

Ekspert 2: Den vigtigste faktor, der begrænser lavtemperaturydelsen af ​​lithium-ion-batterier, er den hurtigt stigende Li+diffusionsimpedans ved lave temperaturer, snarere end SEI-membranen.

Ekspert 2: Den vigtigste faktor, der begrænser lavtemperaturydelsen af ​​lithium-ion-batterier, er den kraftige stigning i Li+ diffusionsmodstand ved lave temperaturer, ikke SEI-filmen.

Lavtemperaturegenskaber for positive elektrodematerialer til lithium-ion-batterier

Lavtemperaturegenskaber af lithium-ion batteri katode materialer

1. Lavtemperaturegenskaber for lagdelte positive elektrodematerialer

1. Lavtemperaturegenskaber for katodematerialer med lagstruktur

Lagdelt struktur med uovertruffen hastighedsydelse sammenlignet med endimensionelle lithium-ion-diffusionskanaler og strukturel stabilitet af tredimensionelle kanaler, er det tidligste kommercielt tilgængelige positive elektrodemateriale til lithium-ion-batterier. Dets repræsentative stoffer omfatter LiCoO2, Li (Co1 xNix) O2 og Li (Ni, Co, Mn) O2.

Den lagdelte struktur har ikke kun uovertruffen hastighedsydelse af endimensionelle lithiumiondiffusionskanaler, men har også den strukturelle stabilitet af tredimensionelle kanaler. Det er det tidligste kommercielle lithiumionbatterikatodemateriale. Dets repræsentative stoffer omfatter LiCoO2, Li(Co1-xNix)O2 og Li(Ni,Co,Mn)O2 osv.

Xie Xiaohua et al. studerede LiCoO2/MCMB og testede dets lavtemperatur-opladnings- og afladningsegenskaber.

Xie Xiaohua og andre brugte LiCoO2/MCMB som forskningsobjekt og testede dets egenskaber ved lav temperatur opladning og afladning.

Resultaterne viste, at efterhånden som temperaturen faldt, faldt udledningsplateauet fra 3,762 V (0 ℃) til 3,207 V (-30 ℃); Den samlede batterikapacitet er også faldet kraftigt fra 78,98mA · h (0 ℃) til 68,55 mA · h (-30 ℃).

Resultaterne viser, at efterhånden som temperaturen falder, falder dens udladningsplatform fra 3,762V (0℃) til 3,207V (–30℃), dens samlede batterikapacitet falder også kraftigt fra 78,98mA·h (0℃) til 68,55mA·h; (–30°C).

2. Lavtemperaturegenskaber for spinelstrukturerede katodematerialer

2. Lav temperatur egenskaber af spinel struktur katode materialer

Det spinelstrukturerede LiMn2O4 katodemateriale har fordelene ved lave omkostninger og ikke-toksicitet på grund af dets fravær af Co-element.

Spinelstrukturen LiMn2O4 katodemateriale indeholder ikke Co-element, så det har fordelene ved lave omkostninger og ikke-toksicitet.

Imidlertid resulterer de variable valenstilstande af Mn og Jahn Teller-effekten af ​​Mn3+ i strukturel ustabilitet og dårlig reversibilitet af denne komponent.

Imidlertid fører den variable valenstilstand af Mn og Jahn-Teller-effekten af ​​Mn3+ til strukturel ustabilitet og dårlig reversibilitet af denne komponent.

Peng Zhengshun et al. påpeget, at forskellige fremstillingsmetoder har stor indflydelse på den elektrokemiske ydeevne af LiMn2O4 katodematerialer. Tag Rct som et eksempel: Rct af LiMn2O4 syntetiseret ved højtemperaturfastfasemetoden er betydeligt højere end det syntetiseret ved solgelmetoden, og dette fænomen afspejles også i lithiumiondiffusionskoefficienten. Hovedårsagen til dette er, at forskellige syntesemetoder har en væsentlig indflydelse på produkternes krystallinitet og morfologi.

Peng Zhengshun et al påpegede, at forskellige fremstillingsmetoder har en større indvirkning på den elektrokemiske ydeevne af LiMn2O4 katodematerialer. Tager Rct som et eksempel: Rct af LiMn2O4 syntetiseret ved højtemperatur fastfase metoden er betydeligt højere end den syntetiserede. ved sol-gel-metoden, og dette fænomen forekommer i lithium-ioner. Det afspejles også i diffusionskoefficienten. Årsagen er hovedsageligt, at forskellige syntesemetoder har større indflydelse på produktets krystallinitet og morfologi.

3. Lavtemperaturegenskaber for fosfatsystemkatodematerialer

3. Lavtemperaturegenskaber for fosfatsystemkatodematerialer

LiFePO4 er sammen med ternære materialer blevet det vigtigste positive elektrodemateriale til strømbatterier på grund af dets fremragende volumenstabilitet og sikkerhed. 

Spinelstrukturen LiMn2O4 katodemateriale indeholder ikke Co-element, så det har fordelene ved lave omkostninger og ikke-toksicitet.

Lithiumjernfosfats dårlige ydeevne ved lav temperatur skyldes hovedsageligt, at dets materiale er en isolator, lav elektronisk ledningsevne, dårlig lithiumiondiffusion og dårlig ledningsevne ved lave temperaturer, hvilket øger batteriets indre modstand og er stærkt påvirket af polarisering , der forhindrer opladning og afladning af batteriet, hvilket resulterer i utilfredsstillende ydeevne ved lav temperatur.

På grund af sin fremragende volumenstabilitet og sikkerhed er LiFePO4 sammen med ternære materialer blevet hoveddelen af ​​nuværende katodematerialer til strømbatterier. Lithiumjernfosfats dårlige lavtemperaturydelse skyldes hovedsageligt, at materialet i sig selv er en isolator, med lav elektronisk ledningsevne, dårlig lithiumiondiffusivitet og dårlig ledningsevne ved lave temperaturer, hvilket øger batteriets indre modstand, er stærkt påvirket af polarisering og forhindrer batteriopladning og -afladning. Derfor er ydeevne ved lav temperatur ikke ideel.

Når man studerer ladnings- og afladningsadfærden af ​​LiFePO4 ved lave temperaturer, Gu Yijie et al. fandt, at dens Coulombic-effektivitet faldt fra 100 % ved 55 ℃ til 96 % ved henholdsvis 0 ℃ og 64 % ved -20 ℃; Afladningsspændingen falder fra 3,11 V ved 55 ℃ til 2,62 V ved -20 ℃.

Da Gu Yijie et al undersøgte LiFePO4's ladnings- og udledningsadfærd ved lave temperaturer, fandt de, at dens Coulombic-effektivitet faldt fra 100% ved 55°C til 96% ved henholdsvis 0°C og 64% ved -20°C afladningsspænding faldet fra 3,11V ved 55°C Falder til 2,62V ved –20°C.

Xing et al. modificerede LiFePO4 ved hjælp af nanocarbon og fandt ud af, at tilsætning af nanocarbon ledende midler reducerede følsomheden af ​​LiFePO4's elektrokemiske ydeevne over for temperatur og forbedrede dens lavtemperaturydelse; Udladningsspændingen af ​​modificeret LiFePO4 faldt fra 3,40V ved 25 ℃ til 3,09 V ved -25 ℃, med et fald på kun 9,12 %; Og dens batterieffektivitet er 57,3 % ved -25 ℃, højere end 53,4 % uden nanocarbon ledende midler.

Xing et al. brugte nanocarbon til at modificere LiFePO4 og fandt ud af, at efter tilsætning af nanocarbon-ledende middel var de elektrokemiske egenskaber af LiFePO4 mindre følsomme over for temperatur, og lavtemperaturydelsen blev forbedret efter modifikation, udladningsspændingen af ​​LiFePO4 steg fra 3,40 til 3,40 ved 25°C faldt V til 3,09V ved -25°C, et fald på kun 9,12% og dets batterieffektivitet ved -25°C var 57,3%, højere end 53,4% uden nanocarbon.

For nylig har LiMnPO4 vakt stor interesse blandt folk. Forskning har fundet ud af, at LiMnPO4 har fordele såsom højt potentiale (4,1V), ingen forurening, lav pris og stor specifik kapacitet (170mAh/g). Men på grund af den lavere ioniske ledningsevne af LiMnPO4 sammenlignet med LiFePO4, bruges Fe ofte til delvist at erstatte Mn for at danne LiMn0.8Fe0.2PO4 faste opløsninger i praksis.

På det seneste har LiMnPO4 tiltrukket sig stor interesse. Forskning har fundet ud af, at LiMnPO4 har fordelene ved højt potentiale (4,1V), ingen forurening, lav pris og stor specifik kapacitet (170mAh/g). Men på grund af den lavere ioniske ledningsevne af LiMnPO4 end LiFePO4, bruges Fe ofte til delvist at erstatte Mn i praksis for at danne LiMn0.8Fe0.2PO4 fast opløsning.

Lavtemperaturegenskaber for negative elektrodematerialer til lithium-ion-batterier

Lavtemperaturegenskaber af lithium-ion batteri anode materialer

Sammenlignet med positive elektrodematerialer er lavtemperaturnedbrydningsfænomenet af negative elektrodematerialer i lithium-ion-batterier mere alvorligt, hovedsagelig på grund af følgende tre grunde:

Sammenlignet med katodematerialer er lavtemperaturforringelsen af ​​lithium-ion-batterianodematerialer mere alvorlig. Der er tre hovedårsager:

• Under lavtemperatur højhastighedsopladning og -afladning er batteripolariseringen alvorlig, og en stor mængde lithiummetalaflejringer på den negative elektrodeoverflade, og reaktionsprodukterne mellem lithiummetal og elektrolyt har generelt ikke ledningsevne;
• Ved opladning og afladning ved lave temperaturer og høje hastigheder er batteriet alvorligt polariseret, og en stor mængde metallisk lithium aflejres på overfladen af ​​den negative elektrode, og reaktionsproduktet mellem metallisk lithium og elektrolytten er generelt ikke ledende;
  
• Fra et termodynamisk perspektiv indeholder elektrolytten et stort antal polære grupper såsom C-O og C-N, som kan reagere med negative elektrodematerialer, hvilket resulterer i SEI-film, der er mere modtagelige for lavtemperatureffekter;
• Fra et termodynamisk synspunkt indeholder elektrolytten et stort antal polære grupper såsom C–O og C–N, som kan reagere med anodematerialet, og den dannede SEI-film er mere modtagelig for lav temperatur;
  
• Det er vanskeligt at indlejre lithium i kulstofnegative elektroder ved lave temperaturer, hvilket resulterer i asymmetrisk opladning og afladning.
• Det er svært for kulstofnegative elektroder at indsætte lithium ved lave temperaturer, og der er asymmetri i ladning og afladning.
  

Forskning i lavtemperaturelektrolytter

Forskning i lavtemperaturelektrolyt

Elektrolytten spiller en rolle i transmissionen af ​​Li+in lithium-ion-batterier, og dens ionledningsevne og SEI-filmdannelsesydelse har en væsentlig indflydelse på batteriets ydeevne ved lav temperatur. Der er tre hovedindikatorer til at bedømme kvaliteten af ​​lavtemperaturelektrolytter: ionledningsevne, elektrokemisk vindue og elektrodereaktionsaktivitet. Niveauet af disse tre indikatorer afhænger i høj grad af deres bestanddele: opløsningsmidler, elektrolytter (lithiumsalte) og tilsætningsstoffer. Derfor er undersøgelsen af ​​lavtemperaturydelsen af ​​forskellige dele af elektrolytten af ​​stor betydning for forståelsen og forbedringen af ​​batteriernes lavtemperaturydelse.

Elektrolytten spiller en rolle ved transport af Li+ i lithium-ion-batterier, og dens ioniske ledningsevne og SEI-filmdannende egenskaber har en væsentlig indflydelse på batteriets ydeevne ved lav temperatur. Der er tre hovedindikatorer til at bedømme kvaliteten af ​​lavtemperaturelektrolytter: ionisk ledningsevne, elektrokemisk vindue og elektrodereaktivitet. Niveauerne af disse tre indikatorer afhænger i høj grad af deres bestanddele: opløsningsmiddel, elektrolyt (lithiumsalt) og tilsætningsstoffer. Derfor er undersøgelsen af ​​lavtemperaturegenskaberne af forskellige dele af elektrolytten af ​​stor betydning for forståelsen og forbedringen af ​​batteriets lavtemperaturydelse.

• Sammenlignet med kædecarbonater har EC-baserede elektrolytter en kompakt struktur, høj interaktionskraft og højere smeltepunkt og viskositet. Imidlertid resulterer den store polaritet, som den cirkulære struktur medfører, ofte i en høj dielektrisk konstant. Den høje dielektriske konstant, høje ionledningsevne og fremragende filmdannende ydeevne af EC opløsningsmidler forhindrer effektivt samindsættelse af opløsningsmiddelmolekyler, hvilket gør dem uundværlige. Derfor er de mest almindeligt anvendte lavtemperaturelektrolytsystemer baseret på EC og blandet med lavtsmeltende små molekyle opløsningsmidler.
• Sammenlignet med kædekarbonat er lavtemperaturegenskaberne ved EC-baseret elektrolyt, at cyklisk karbonat har en tæt struktur, stærk kraft, højere smeltepunkt og viskositet. Den store polaritet, som ringstrukturen medfører, gør imidlertid, at den har en stor dielektrisk konstant. Den store dielektricitetskonstant, høje ionledningsevne og fremragende filmdannende egenskaber af EC opløsningsmidler forhindrer effektivt samtidig indsættelse af opløsningsmiddelmolekyler, hvilket gør dem uundværlige. Derfor er de mest almindeligt anvendte lavtemperaturelektrolytsystemer baseret på EC og derefter blandet Small molekyle opløsningsmiddel med lavt smeltepunkt.
  
• Lithiumsalte er en vigtig bestanddel af elektrolytter. Lithiumsalte i elektrolytter kan ikke kun forbedre opløsningens ionledningsevne, men også reducere diffusionsafstanden af ​​Li+ i opløsningen. Generelt gælder det, at jo højere koncentrationen af ​​Li+ i en opløsning er, jo højere er dens ionledningsevne. Koncentrationen af ​​lithiumioner i elektrolytten er dog ikke lineært korreleret med koncentrationen af ​​lithiumsalte, men udviser snarere en parabolsk form. Dette skyldes, at koncentrationen af ​​lithiumioner i opløsningsmidlet afhænger af styrken af ​​dissociationen og associationen af ​​lithiumsalte i opløsningsmidlet.

• Lithiumsalt er en vigtig bestanddel af elektrolytten. Lithiumsalt i elektrolytten kan ikke kun øge opløsningens ionledningsevne, men også reducere diffusionsafstanden af ​​Li+ i opløsningen. Generelt gælder det, at jo større Li+ koncentrationen i opløsningen er, jo større er dens ionledningsevne. Lithiumionkoncentrationen i elektrolytten er dog ikke lineært relateret til lithiumsaltkoncentrationen, men er parabolsk. Dette skyldes, at koncentrationen af ​​lithiumioner i opløsningsmidlet afhænger af styrken af ​​dissociationen og associationen af ​​lithiumsaltet i opløsningsmidlet.

  
  

Forskning i lavtemperaturelektrolytter

Forskning i lavtemperaturelektrolyt

Udover selve batterisammensætningen kan procesfaktorer i praktisk drift også have en væsentlig indflydelse på batteriets ydeevne.

Udover selve batterisammensætningen vil procesfaktorer i faktisk drift også have stor indflydelse på batteriets ydeevne.

(1) Forberedelsesproces. Yaqub et al. undersøgte effekten af ​​elektrodebelastning og belægningstykkelse på lavtemperaturydelsen af ​​LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/Graphite-batterier og fandt ud af, at med hensyn til kapacitetsopbevaring, jo mindre elektrodebelastningen og jo tyndere belægningslaget er, jo bedre er det ydeevne ved lav temperatur.

(1) Forberedelsesproces. Yaqub et al. undersøgte virkningerne af elektrodebelastning og belægningstykkelse på lavtemperaturydelsen af ​​LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/Graphite-batterier og fandt ud af, at med hensyn til kapacitetsretention, jo mindre elektrodebelastning og jo tyndere belægningslag. , jo bedre ydeevne ved lav temperatur.

(2) Opladnings- og afladningsstatus. Petzl et al. undersøgte effekten af ​​lavtemperatur-opladnings- og afladningsforhold på batteriernes cykluslevetid og fandt ud af, at når afladningsdybden er stor, vil det forårsage betydeligt kapacitetstab og reducere cykluslevetiden.

(2) Opladnings- og afladningstilstand. Petzl et al. undersøgte virkningen af ​​lavtemperatur-opladnings- og afladningstilstande på batteriets cykluslevetid og fandt ud af, at når afladningsdybden er stor, vil det forårsage større kapacitetstab og reducere cykluslevetiden.

(3) Andre faktorer. Overfladearealet, porestørrelsen, elektrodedensiteten, fugtbarheden mellem elektrode og elektrolyt og separator påvirker alle lithium-ion-batteriers ydeevne ved lav temperatur. Derudover kan indvirkningen af ​​materiale- og procesfejl på batteriernes ydeevne ved lav temperatur ikke ignoreres.

(3) Andre faktorer. Overfladearealet, porestørrelsen, elektrodensiteten af ​​elektroden, befugtningsevnen af ​​elektroden og elektrolytten og separatoren påvirker alle lithium-ion-batteriers ydeevne ved lav temperatur. Derudover kan indvirkningen af ​​defekter i materialer og processer på batteriernes ydeevne ved lav temperatur ikke ignoreres.

Resumé

Sammenfatte

For at sikre lavtemperaturydelsen af ​​lithium-ion-batterier skal følgende punkter gøres godt:

(1) Dannelse af en tynd og tæt SEI-film;

(2) Sikre, at Li+ har en høj diffusionskoefficient i det aktive stof;

(3) Elektrolytter har høj ionisk ledningsevne ved lave temperaturer.

Derudover kan forskning tage en anden tilgang og fokusere på en anden type lithium-ion-batterier - alle solid state lithium-ion-batterier. Sammenlignet med konventionelle lithium-ion-batterier forventes alle solid-state lithium-ion-batterier, især alle solid-state tyndfilm lithium-ion-batterier, fuldstændigt at løse kapacitetsforringelsen og cyklussikkerhedsproblemerne for batterier, der bruges ved lave temperaturer.

For at sikre lavtemperaturydelsen af ​​lithium-ion-batterier skal følgende punkter gøres:

(1) Form en tynd og tæt SEI-film;

(2) Sørg for, at Li+ har en stor diffusionskoefficient i det aktive materiale;

(3) Elektrolytten har høj ionisk ledningsevne ved lave temperaturer.

Derudover kan forskning også finde en anden måde at fokusere på en anden type lithium-ion-batteri-alt-solid-state lithium-ion-batteri. Sammenlignet med konventionelle lithium-ion-batterier forventes alle-solid-state lithium-ion-batterier, især alle-solid-state tyndfilm lithium-ion-batterier, fuldstændigt at løse problemet med kapacitetsdæmpning og cyklussikkerhedsproblemer for batterier, der bruges på lave temperaturer.