EverExceed gần đây đã giới thiệu một công nghệ mới ở nhiệt độ thấp
Pin lithium sắt phosphate
, có thể sạc ngay cả dưới 0°C và ở nhiệt độ âm. Trong loạt 5 bài viết kỹ thuật, chúng tôi sẽ mô tả chi tiết về công nghệ mang tính cách mạng này. Bài viết này sẽ đề cập đến "Cải tiến vật liệu" của pin lithium công nghệ nhiệt độ thấp.
Cải tiến vật liệu:
Giới thiệu:
Trong hai bài viết trước, chúng ta đã thảo luận về "hiệu suất" và "nguyên lý". Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về cách cải thiện hiệu suất ở nhiệt độ thấp.
Trước khi đề cập đến việc cải tiến vật liệu, chúng ta hãy cùng xem xét lại quá trình sạc pin lithium-ion, được chia thành bốn bước:
1) Các ion Liti được tách ra khỏi các hạt tích điện dương và đi vào chất điện phân
2) Chuyển ion lithium trong chất điện phân
3) Ion lithium tiếp xúc với điện cực âm thông qua màng SEI
4) Sự xen kẽ và khuếch tán của ion lithium trong điện cực âm
Nội dung cải tiến vật liệu sẽ được thảo luận tiếp theo trong bài viết này cũng được mở rộng từng điểm một từ bốn điểm trên.
——Các ion lithium được tách ra khỏi các hạt tích điện dương và đi vào chất điện phân
Đây là hành trình khởi đầu của chuyển động ion lithium trong quá trình sạc, và cũng là bước dễ nhất và có điện trở thấp nhất trong bốn bước. Điện trở của quá trình xen kẽ catốt ion lithium chủ yếu phụ thuộc vào cấu trúc vật liệu catốt. Lithium cobaltate có cấu trúc phân lớp, và các ion lithium có thể được nhúng tự do từ phía trước, phía sau, bên trái và bên phải. Do đó, nó có hiệu suất tốt ngay cả ở nhiệt độ thấp. Cấu trúc phân tử của lithium cobaltate được thể hiện như sau:
So với oxit liti coban phân lớp, liti sắt photphat có cấu trúc olivin. Trong cấu trúc này, PO4 hạn chế sự thay đổi thể tích của cấu trúc tinh thể, do đó trở kháng xen kẽ và tách xen kẽ ion liti lớn hơn, và hiệu suất tương đối ở nhiệt độ thấp không tốt bằng oxit liti coban.
Ngoài ra, đối với các hạt vật liệu hoạt tính, hạt càng nhỏ thì đường di chuyển của ion lithium càng ngắn. Ở nhiệt độ phòng, do sự khuếch tán nhanh của các ion lithium, ảnh hưởng của các hạt lớn và nhỏ đến dung lượng không rõ ràng, nhưng ở nhiệt độ thấp, ưu điểm của vật liệu hạt nhỏ sẽ bắt đầu xuất hiện. Kết quả so sánh dung lượng của các hạt của cùng một vật liệu ở các nhiệt độ khác nhau như sau:
Ion lithium được loại bỏ khỏi catốt với ít cản trở nhất và dễ dàng đi vào chất điện phân. Trong chất điện phân, mức độ cản trở phụ thuộc vào độ dẫn ion của chất điện phân ở nhiệt độ thấp. Để đảm bảo hiệu suất điện phân ở nhiệt độ thấp, cần giảm hàm lượng dung môi EC có điểm nóng chảy cao (điểm nóng chảy 39 ~ 40℃), thường là 15% ~ 25%. Có thể bổ sung một số PC có điểm nóng chảy thấp (điểm nóng chảy - 48,8℃), nhưng nên bổ sung đồng thời các chất phụ gia tạo màng để tránh lớp than chì bị bong tróc do PC. Sơ đồ nguyên lý như sau:
Độ dẫn ion cao là cấu hình tiêu chuẩn của chất điện phân nhiệt độ thấp, nhưng độ dẫn ion cao ở nhiệt độ phòng không nhất thiết đồng nghĩa với hiệu suất nhiệt độ thấp tốt hơn. Mấu chốt của vấn đề là đảm bảo độ dẫn ion ở nhiệt độ thấp. Độ dẫn ion được xác định bởi hằng số điện môi và độ nhớt. Hằng số điện môi biểu thị lượng Li+ ở trạng thái tự do ở cùng nồng độ muối liti. Đương nhiên, càng nhiều càng tốt; Độ nhớt biểu thị khả năng chống lại sự chuyển dịch Li+. Đương nhiên, điện trở càng nhỏ càng tốt.
Phần kết luận:
Để đáp ứng nhu cầu của các nước lạnh, nơi bạn cần sự tin cậy
giải pháp lưu trữ năng lượng
Trong ứng dụng ngoài trời, các kỹ sư nghiên cứu và phát triển của EverExceed đã miệt mài nghiên cứu một giải pháp phù hợp và từ đó công nghệ mới ra đời. Vì vậy, hãy chọn EverExceed làm thương hiệu đáng tin cậy cho giải pháp lưu trữ năng lượng nhiệt độ lạnh của bạn.