リチウム電池電解質技術の開発における5つの主要な傾向は何ですか？

電解質は、バッテリーの正極と負極の間の伝導として機能するイオン伝導体です。リチウム電解質塩、高純度有機溶剤、必要添加剤等の原料を一定の割合で構成しています。これは、バッテリーのエネルギー密度、電力密度、幅広い温度アプリケーション、サイクル寿命、および安全性能において重要な役割を果たします。

リチウム電池は、シェル、正極、負極、電解質、ダイヤフラムで構成されています。電極材料は間違いなく注目と研究の焦点です。しかし同時に、電解質も無視できない側面です。結局のところ、バッテリーコストの15％を占める電解質は、バッテリーのエネルギー密度、電力密度、幅広い温度アプリケーション、サイクル寿命、および安全性能において重要な役割を果たします。役割。

電解質は、バッテリーの正極と負極の間の伝導として機能するイオン伝導体です。リチウム電解質塩、高純度有機溶剤、必要な添加剤を一定の割合で配合しています。リチウム電池の用途はますます広まっているため、電解質に対するリチウム電池の要件も異なる必要があります。次に、リチウムの主要原料である電解質の電解質開発動向に関する小シリーズ。

1、高比率エネルギー電解質

高比エネルギーの追求は、現在、リチウムイオン電池の最大の研究の方向性です。特にモバイルデバイスが人々の生活の中でますます多くの割合を占めるとき、耐久性はバッテリーの最も重要な性能になっています。

将来的には、高エネルギー密度電池の開発は、Gaodianya正極とシリコン負極でなければなりません。ネガティブシリコンはグラムの量が膨大で、人々が心配しています。ただし、それ自体の膨潤効果のため、塗布できません。近年、研究の方向性は、グラムの体積が比較的大きく、体積の変化が小さいシリコン負極に変わりました。膜添加剤が異なれば、シリカの負極に周期的な影響も異なります。

2、高出力電解質

現在、市販のリチウム電子電池では、高倍率・連続放電を実現することは難しい。主な理由は、バッテリーの耳が熱く、内部抵抗によってバッテリーの全体的な温度が高くなりすぎて、熱暴走が発生しやすいためです。したがって、電解質は、高い導電率を維持することなく、バッテリーの過熱を抑制できる必要があります。また、パワーセルにとって、急速充電は電解質の開発にとって重要な方向性でもあります。

高出力電池は、高い固相拡散、イオン移動経路を短くするためのナノ結晶化、電極の厚さおよび圧縮の制御を必要とするだけでなく、電解質に対するより高い要件も必要とします。 2、溶媒化合物-粘度が低くなります。 3、インターフェース制御-より低い膜インピーダンス。

3、高温電解液

電池は高温で電解液自体が分解しやすく、材料と電解液の副反応が激しくなります。低温では、電解質の塩の沈殿と負極のSEI膜インピーダンスが指数関数的に増加する可能性があります。いわゆる高温電解槽は、バッテリーをより広い作業環境にすることです。次の図は、さまざまな溶媒の沸点コントラストと凝固コントラストを示しています。

4、安全電解質

バッテリーの安全性は、主に燃焼や爆発に反映されます。まず第一に、バッテリー自体は可燃性です。そのため、バッテリーが過充電、過放電、短絡したり、外部からの鍼・押し出しを受けたり、外部温度が高すぎたりすると、安全事故の原因となります。したがって、難燃剤は安全な電解質の研究における主要な方向性の1つです。

難燃機能は、従来の電解液に難燃剤を添加することで得られます。リンまたはハロゲン難燃剤が一般的に使用されており、難燃剤の価格は手頃で、電解質の性能を損なうことはありません。さらに、電解質としての室温イオン液体の使用も研究段階に入っており、バッテリーでの可燃性有機溶媒の使用は完全に排除されます。また、イオン液体は蒸気圧が非常に低く、熱安定性・化学的安定性に優れ、不燃性であるため、リチウムイオン電池の安全性が大幅に向上します。

5、長サイクル電解液

リチウム電池、特にパワー電池の回収には依然として大きな技術的困難があるため、電池の寿命を延ばすことはこの状況を緩和する方法です。

ロングサイクル電解質の研究には2つの主要なアイデアがあります。 1つは、熱安定性、化学的安定性、電圧安定性などの電解質の安定性です。 2つ目は、他の材料の安定性であり、電極形成による安定性、ダイアフラムによる酸化、および収集液による腐食が必要ありません。

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