Jak připravit ultranízkoteplotní lithium-iontové baterie, které mohou normálně fungovat při minus 60 °C?

Nedávno Ding Jianning z univerzity Jiangsu a další použili mezoporézní uhlík potažený fosforečnanem lithným jako materiál pozitivní elektrody a tvrdý uhlíkový materiál bohatý na mezoporézní strukturu připravený technologií elektrostatického zvlákňování jako materiál negativní elektrody. Lithiumbistrifluormethansulfonimidová sůl LiTFSi a elektrolyt z rozpouštědel DIOX (1,3-dioxan) + EC (ethylenkarbonát) + VC (vinylidenkarbonát) jsou sestaveny do lithium-iontové baterie. Materiál baterie baterie podle vynálezu má vynikající vlastnosti přenosu iontů a charakteristiky rychlé desolvace iontů lithia, stejně jako nízkoteplotní elektrolyt, který udržuje dobrý výkon při nízkých teplotách, což zajišťuje, že baterie může stále fungovat normálně při mínus 60 ° C.

Jako nejrychleji se rozvíjející technologie v průmyslu baterií veřejnost široce vítá lithium-iontové baterie pro jejich vysoké pracovní napětí, vysokou hustotu energie, dlouhou životnost cyklu, nízké samovybíjení, žádný paměťový efekt a „zelenou“ ochranu životního prostředí. Průmysl také investoval hodně do výzkumu. Existuje stále více výzkumů iontů lithia, které se dokážou přizpůsobit ultra nízkým teplotám. V prostředí s nízkou teplotou se však viskozita elektrolytu prudce zvýší a prodlouží se pohyb lithium-iontových baterií mezi materiály elektrod. Kromě toho bude elektrolyt při nízkých teplotách kladný. Vrstva SEI vytvořená v záporné elektrodě podstoupí fázovou změnu a stane se nestabilnější. Materiály kladných a záporných elektrod v předkládaném vynálezu proto poskytují stabilnější prostředí pro tvorbu SEI, kratší přenosovou vzdálenost a elektrolyt s nižší viskozitou při nízkých teplotách, čímž vzniká lithiová baterie, která může stále pracovat při velmi nízké teplotě. minus 60°C. . Technickým problémem, který má vynález vyřešit, je překonat omezení použití materiálů lithiových baterií v prostředí s nízkou teplotou a problém vysoké viskozity konvenčních elektrolytů při nízké teplotě a nízké pohyblivosti iontů a poskytnout vysokorychlostní nabíjení. a vybíjení při ultra nízké teplotě Lithium-iontová baterie a způsob její přípravy využívají lithium-iontovou baterii k dosažení vynikajícího nabíjecího a vybíjecího výkonu při nízkých teplotách.

Obrázek 1 Porovnání elektrochemického výkonu nízkoteplotní lithium-iontové baterie při pokojové teplotě a nízké teplotě.

Příznivý účinek vynálezu spočívá v tom, že když je škodlivý elektrodový materiál použit jako elektrodový plát, není potřeba žádné pojivo. Nesníží to vodivost a zvýší výkon.

Příloha: patentová informace

Název patentu: Způsob přípravy ultranízkoteplotní lithium-iontové baterie, která může obvykle pracovat při mínus 60 °C

Publikační číslo přihlášky CN 109980195 A

Datum vyhlášení přihlášky 2019.07.05

Číslo přihlášky 201910179588 .4

Datum přihlášky 2019.03.11

Žadatel Jiangsu University

Vynálezce Ding Jianning Xu Jiang Yuan Ningyi Cheng Guanggui