Le leasachadh luath air carbadan dealain air feadh an t-saoghail, tha meud margaidh charbadan dealain air ruighinn $ 1 trillean ann an 2020 agus cumaidh iad a’ fàs aig ìre nas àirde na 20% gach bliadhna san àm ri teachd.Mar sin, carbadan dealain mar phrìomh dhòigh còmhdhail, bidh na riatanasan coileanaidh airson bataraidhean cumhachd a’ sìor fhàs àrd, agus cha bu chòir dearmad a dhèanamh air a’ bhuaidh a bhios aig crìonadh bataraidh air coileanadh bataraidh cumhachd ann an àrainneachdan aig teòthachd ìosal.Is iad na prìomh adhbharan airson crìonadh bataraidh ann an àrainneachdan aig teòthachd ìosal: An toiseach, tha an teòthachd ìosal a’ toirt buaidh air strì beag a-staigh a’ bhataraidh, tha an raon sgaoilidh teirmeach mòr, agus tha neart a-staigh a’ bhataraidh ag àrdachadh.San dàrna h-àite, tha am bataraidh taobh a-staigh agus taobh a-muigh comas gluasaid cosgais truagh, bidh an deformachadh bataraidh a ’tachairt nuair a bhios am polarachadh neo-atharrachail ionadail.San treas àite, tha teòthachd ìosal gluasad moileciuil electrolyte slaodach agus duilich a sgaoileadh ann an àm nuair a tha an teòthachd ag èirigh.Mar sin, tha lughdachadh bataraidh aig teòthachd ìosal gu math dona, agus mar thoradh air sin bidh droch lughdachadh ann an coileanadh bataraidh.
1 、 Inbhe teicneòlas bataraidh ìosal teòthachd
Tha riatanasan coileanaidh teicnigeach agus stuthan bataraidhean cumhachd lithium-ion air an ullachadh aig teòthachd ìosal àrd.Tha an droch ìsleachadh dèanadais de bataraidh cumhachd lithium-ion ann an àrainneachd teòthachd ìosal mar thoradh air an àrdachadh ann an strì an taobh a-staigh, a tha a’ leantainn gu duilgheadas sgaoileadh electrolyte agus beatha cearcall cealla nas giorra.Mar sin, tha an rannsachadh air teicneòlas bataraidh cumhachd teòthachd ìosal air beagan adhartais a dhèanamh anns na bliadhnachan mu dheireadh.Tha droch choileanadh àrd-teòthachd aig bataraidhean lithium-ion àrd-teodhachd traidiseanta, agus tha an coileanadh fhathast neo-sheasmhach fo chumhachan teòthachd ìosal;àireamh mhòr de cheallan aig teòthachd ìosal, comas ìosal, agus coileanadh baidhsagal ìosal aig teòthachd ìosal;tha polarachadh gu math nas làidire aig teòthachd ìosal na aig teòthachd àrd;bidh barrachd slaodachd electrolyte aig teòthachd ìosal a’ leantainn gu lùghdachadh anns an àireamh de chuairtean cosgais / sgaoilidh;lùghdachadh sàbhailteachd cheallan agus lùghdachadh beatha bataraidh aig teòthachd ìosal;agus coileanadh nas ìsle ann an cleachdadh aig teòthachd ìosal.A bharrachd air an sin, tha beatha baidhsagal goirid a’ bhataraidh aig teòthachd ìosal agus cunnartan sàbhailteachd cheallan aig teòthachd ìosal air riatanasan ùra a chuir air adhart airson sàbhailteachd bataraidhean cumhachd.Mar sin, tha leasachadh stuthan bataraidh cumhachd seasmhach, sàbhailte, earbsach agus fad-beatha airson àrainneachdan aig teòthachd ìosal mar fhòcas an rannsachaidh air bataraidhean lithium-ion aig teòthachd ìosal.Aig an àm seo, tha grunn stuthan bataraidh lithium-ion aig teòthachd ìosal: (1) stuthan anod meatailt lithium: tha lithium meatailt air a chleachdadh gu farsaing ann an carbadan dealain air sgàth cho seasmhach ‘s a tha e ceimigeach, giùlan dealain àrd agus coileanadh cosgais agus sgaoilidh aig teòthachd ìosal;(2) tha stuthan carbon anod air an cleachdadh gu farsaing ann an carbadan dealain air sgàth an deagh sheasamh teas, coileanadh baidhsagal aig teòthachd ìosal, giùlan dealain ìosal agus beatha baidhsagal aig teòthachd ìosal aig teòthachd ìosal;(3) tha stuthan carbon anod air an cleachdadh gu farsaing ann an carbadan dealain air sgàth an deagh sheasamh teas, coileanadh baidhsagal aig teòthachd ìosal, giùlan dealain ìosal agus beatha baidhsagal aig teòthachd ìosal.a-staigh;(3) Tha coileanadh math aig electrolytes organach aig teòthachd ìosal;(4) electrolytes polymer: tha slabhraidhean moileciuil polymer gu ìre mhath goirid agus tha dàimh àrd aca;(5) stuthan neo-organach: tha paramadairean coileanaidh math (giùlain) aig polymers neo-organach agus co-chòrdalachd math eadar gnìomhachd electrolyte;(6) tha ocsaidean meatailt nas lugha;(7) inorganic stuthan: inorganic polymers, etc.
2 、 Buaidh àrainneachd teòthachd ìosal air bataraidh lithium
Tha beatha baidhsagal bataraidhean lithium gu mòr an urra ris a’ phròiseas sgaoilidh, agus tha teòthachd ìosal na fheart a bheir buaidh nas motha air beatha thoraidhean lithium.Mar as trice, fo àrainneachd teòthachd ìosal, thèid uachdar a’ bhataraidh atharrachadh gu ìre ag adhbhrachadh milleadh structar uachdar, an cois comas agus lughdachadh comas cealla.Fo chumhachan teòthachd àrd, thèid gas a chruthachadh anns a ’chill, a luathaicheas sgaoileadh teirmeach;fo teòthachd ìosal, chan urrainnear gas a chuir a-mach ann an ùine, a’ luathachadh atharrachadh ìre de lionn bataraidh;mar as ìsle an teòthachd, is ann as motha de ghas a thèid a chruthachadh agus mar as slaodaiche a bhios atharrachadh ìre de lionn bataraidh.Mar sin, tha atharrachadh stuth a-staigh a’ bhataraidh nas cruaidhe agus nas iom-fhillte fo theodhachd ìosal, agus tha e nas fhasa gasaichean agus solidan a ghineadh taobh a-staigh stuth a’ bhataraidh;aig an aon àm, bidh an teòthachd ìosal a’ leantainn gu sreath de ath-bheachdan millteach leithid briseadh ceangail ceimigeach nach gabh a thoirt air ais aig an eadar-aghaidh eadar an stuth catod agus an electrolyte;bidh e cuideachd a 'leantainn gu lùghdachadh electrolyte fèin-chruinneachadh agus beatha rothaireachd;thèid an comas gluasad cosgais lithium-ion chun an electrolyte a lughdachadh;bidh am pròiseas cosgais is sgaoileadh ag adhbhrachadh sreath de ath-bheachdan slabhraidh leithid iongantas polarachadh rè gluasad cosgais lithium-ion, crìonadh comas bataraidh agus leigeil ma sgaoil cuideam a-staigh, a bheir buaidh air beatha baidhsagal agus dùmhlachd lùth bataraidhean lithium-ion agus gnìomhan eile.Mar as ìsle an teòthachd aig teòthachd ìosal, is ann as dian agus iom-fhillte a bhios na diofar ath-bhualaidhean millteach leithid ath-bhualadh redox air uachdar a’ bhataraidh, sgaoileadh teirmeach, atharrachadh ìre taobh a-staigh na cealla agus eadhon sgrios iomlan an uair sin a’ brosnachadh sreath de ath-bheachdan slabhraidh leithid electrolyte fèin-chruinneachadh, mar as slaodaiche an astar freagairt, is ann as miosa a bhios an crìonadh ann an comas bataraidh, agus mar as bochda a bhios comas imrich cosgais lithium-ion aig teòthachd àrd.
3 、 Teòthachd ìosal air adhartas teicneòlas bataraidh lithium dùilean rannsachaidh
Anns an àrainneachd teòthachd ìosal, thèid buaidh a thoirt air sàbhailteachd, beatha baidhsagal agus seasmhachd teòthachd cealla a ’bhataraidh, agus chan urrainnear dearmad a dhèanamh air buaidh teòthachd ìosal air beatha bataraidhean lithium.Aig an àm seo, tha rannsachadh agus leasachadh teicneòlas bataraidh cumhachd teòthachd ìosal a’ cleachdadh diaphragm, electrolyte, stuthan electrode adhartach is àicheil agus dòighean eile air beagan adhartais a dhèanamh.Anns an àm ri teachd, bu chòir leasachadh teicneòlas bataraidh lithium aig teòthachd ìosal a leasachadh bho na taobhan a leanas: (1) leasachadh siostam stuthan bataraidh lithium le dùmhlachd lùth àrd, beatha fhada, lughdachadh ìosal, meud beag agus cosgais ìosal aig teòthachd ìosal ;(2) leasachadh leantainneach air smachd dìon taobh a-staigh bataraidh tro dhealbhadh structarail agus teicneòlas ullachadh stuthan;(3) ann an leasachadh siostam bataraidh lithium àrd-chomas, cosgais ìseal, bu chòir aire a thoirt do stuthan cur-ris electrolyte, lithium-ion agus anode agus catod eadar-aghaidh agus stuthan gnìomhach a-staigh agus prìomh nithean eile a 'toirt buaidh;(4) leasachadh a dhèanamh air coileanadh cearcall bataraidh (cosgais agus leigeil às lùth sònraichte), seasmhachd teirmeach a’ bhataraidh ann an àrainneachd teothachd ìosal, sàbhailteachd bataraidhean lithium ann an àrainneachd teothachd ìosal agus stiùireadh leasachaidh teicneòlas bataraidh eile;(5) leasachadh àrd-choileanadh sàbhailteachd, àrd-chosgais agus cosgais ìseal cumhachd bataraidh fuasglaidhean ann an suidheachaidhean teòthachd ìosal;(6) leasaich toraidhean co-cheangailte ri bataraidh aig teòthachd ìosal agus cuir air adhart an cleachdadh;(7) leasaich stuthan bataraidh àrd-choileanadh a tha an aghaidh teòthachd ìosal agus teicneòlas inneal.
Gu dearbh, a bharrachd air an stiùireadh rannsachaidh gu h-àrd, tha mòran stiùiridhean rannsachaidh ann cuideachd gus coileanadh bataraidh a leasachadh fo chumhachan teòthachd ìosal, dùmhlachd lùth bataraidhean ìosal teòthachd adhartachadh, lughdachadh lughdachadh bataraidh ann an àrainneachdan teòthachd ìosal, leudachadh beatha bataraidh agus rannsachadh eile. adhartas;ach is e an cuspair as cudromaiche mar a gheibh thu àrd-choileanadh, sàbhailteachd àrd, cosgais ìseal, raon àrd, beatha fhada agus cosgais ìseal malairteachadh bataraidhean fo chumhachan teòthachd ìosal an-dràsta Feumaidh an rannsachadh fòcas a chuir air briseadh troimhe agus fuasgladh fhaighinn air an duilgheadas.
Ùine puist: Samhain-22-2022