Fachtóirí a mbíonn tionchar acu ar chumas luchtaithe tapa cadhnraí litiam-ian
Tá luach reatha muirir is fearr ag gach ceallraí litiam faoi pharaiméadair stáit agus paraiméadair chomhshaoil éagsúla. Ansin, ó thaobh struchtúr na ceallraí, cad iad na fachtóirí a mbíonn tionchar acu ar an luach muirir is fearr.
An próiseas muirir micreascópach
Lithium batteries are known as "rocking chair" batteries, in which charged ions move between positive and negative electrodes to transfer charges to power external circuits or charge from an external power source. In the specific charging process, the external voltage is applied to the two poles of the battery, and the lithium ions are deintercalated from the positive electrode material and enter the electrolyte. At the same time, excess electrons are generated through the positive electrode current collector and move to the negative electrode through the external circuit; lithium ions are in the electrolyte. It moves from the positive electrode to the negative electrode, and passes through the separator to the negative electrode; the SEI film passing through the surface of the negative electrode is embedded in the graphite layered structure of the negative electrode and combines with electrons.
Beidh tionchar ag struchtúr na ceallraí, cibé acu leictriceimiceach nó fisiceach, a dhéanann difear don aistriú muirear ar fud na hoibríochta ianach agus leictreonacha ar an bhfeidhmíocht muirir tapa.
Muirearú tapa, ceanglais maidir le gach cuid den cheallraí
Maidir le cadhnraí, más mian leat feidhmíocht chumhachta a fheabhsú, ní mór duit oibriú go crua i ngach gné den cheallraí ina iomláine, lena n-áirítear leictreoidí dearfacha, leictreoidí diúltacha, electrolytes, diaphragms, agus dearadh struchtúrach.
leictreoid dhearfach
Déanta na fírinne, is féidir beagnach gach cineál ábhar catóide a úsáid chun cadhnraí atá luchtaithe go tapa a dhéanamh. I measc na bpríomhghníomhaíochtaí nach mór a ráthú tá seoltacht (friotaíocht inmheánach a laghdú), idirleathadh (cinéitic imoibrithe ráthaíochta), saol (ní gá a mhíniú), sábháilteacht (gan aon ghá le Míniú), feidhmíocht phróiseála cuí (níor cheart go mbeadh an t-achar dromchla sonrach. ró-mhór chun frithghníomhartha taobh a laghdú agus sábháilteacht a sheirbheáil).
Ar ndóigh, d'fhéadfadh na fadhbanna atá le réiteach do gach ábhar ar leith a bheith difriúil, ach is féidir lenár n-ábhar catóide coitianta na ceanglais seo a chomhlíonadh trí shraith optimizations, ach tá ábhair éagsúla difriúil freisin:
A. Féadfaidh fosfáit iarainn litiam díriú níos mó ar fhadhbanna seoltacht leictreach agus teocht íseal a réiteach. Is iad na straitéisí is tipiciúla ná sciath carbóin, nana-náisiúnú measartha (tabhair faoi deara go bhfuil sé measartha, cinnte nach bhfuil loighic shimplí an mhíne níos fearr), agus foirmiú seoltóirí ianach ar dhromchla cáithníní.
B. Tá seoltacht leictreach an ábhair thrínártha féin sách maith, ach tá a imoibríocht ró-ard, mar sin is annamh a bhíonn an t-ábhar trínártha nana-mhéid (nana-ní frithcheann é an t-ábhar trínártha chun feabhas a chur ar an ábhar trínártha). feidhmíocht ábhartha, go háirithe i réimse na gcadhnraí Uaireanta tá go leor éifeachtaí díobhálacha), agus tugtar aird níos mó ar shábháilteacht agus ar chosc ar fhrithghníomhartha taobh (le leictrilít), tar éis an tsaoil, ceann de phríomhphointí na n-ábhar ternary atá ann faoi láthair. is sábháilteacht, agus tá na timpistí sábháilteachta ceallraí minic le déanaí freisin maidir leis seo. riachtanais níos airde a chur ar aghaidh.
C. Íocann manganáit litiam aird níos mó ar an saol. Faoi láthair, tá go leor cadhnraí de shraith manganáit litiam á luchtú go tapa ar an margadh.
leictreoid diúltach
Nuair a luchtaítear ceallraí ian litiam, aistríonn litiam go dtí an leictreoid diúltach. Mar gheall ar an ard-acmhainneacht a thugann an t-ard-sruth de mhuirearú tapa, beidh an acmhainneacht leictreoid diúltach níos diúltaí. Ag an am seo, méadóidh brú an leictreoid diúltach chun glacadh le litiam go tapa, agus méadóidh an claonadh chun dendrites litiam a ghiniúint. Dá bhrí sin, ní mór don leictreoid diúltach, ní hamháin na ceanglais idirleata litiam a chomhlíonadh le linn muirearú tapa Dá bhrí sin, is é an príomh-dheacracht theicniúil a bhaineann le cealla a mhuirearú go tapa i ndáiríre ná hiain litiam a chur isteach sa leictreoid diúltach.
A. Faoi láthair, tá an t-ábhar leictreoid diúltach ceannasach sa mhargadh fós graifít (arb ionann é agus thart ar 90 faoin gcéad den sciar den mhargadh). Níl aon chúis bhunúsach eile - saor, agus tá feidhmíocht phróiseála cuimsitheach agus dlús fuinnimh graifít sách maith, agus níl na heasnaimh sách beag. . Ar ndóigh, tá fadhbanna ag an leictreoid dhiúltach graifít freisin. Tá a dhromchla íogair don leictrilít, agus tá treoshuíomh láidir ag imoibriú intercalation litiam. Dá bhrí sin, is gá go príomha cóireáil dromchla graifít a dhéanamh chun a chobhsaíocht struchtúrach a fheabhsú agus idirleathadh na n-ian litiam ar an tsubstráit a chur chun cinn. treo.
B. Tá go leor forbartha ag ábhair chruacharbóin agus carbóin bhog le blianta beaga anuas freisin: tá cumas idirghabhála ard litiam ag ábhair chruacharbóin, agus tá micropores san ábhar, agus mar sin tá cinéitic an imoibrithe go maith; cé go bhfuil comhoiriúnacht mhaith ag ábhair charbóin bog le leictreailítí, MCMB Tá an t-ábhar an-ionadaíoch freisin, ach tá éifeachtacht na n-ábhar carbóin crua agus bog i gcoitinne íseal agus tá an costas ard (agus níl sé an-dóchasach ó thaobh tionsclaíochta a bheith ann. chomh saor le graifít), mar sin tá an tomhaltas reatha i bhfad níos lú ná sin de graifít, agus tá sé in úsáid níos mó i roinnt speisialta ar an gceallraí.
C. Cad mar gheall ar titanate litiam? Chun é a chur go simplí: tá na buntáistí a bhaineann le titanate litiam dlús ardchumhachta agus sábháilteacht, agus tá na míbhuntáistí soiléir freisin, tá an dlús fuinnimh an-íseal, agus tá an costas a ríomhtar ag Wh an-ard. Dá bhrí sin, is teicneolaíocht úsáideach é dearcadh ceallraí titanate litiam le buntáistí ag ócáidí áirithe, ach níl sé oiriúnach go leor ócáidí le riachtanais ard ar chostas agus raon cúrsála.
D. Silicon anode material is an important development direction. Panasonic's new 18650 battery has begun the commercial process of such materials. However, how to achieve a balance between the performance pursued by nanotechnology and the general micron-scale requirements of the battery industry for materials is still a challenging task.
scairt
Maidir le cadhnraí cumhachta, soláthraíonn oibríocht ard reatha ceanglais níos airde maidir lena sábháilteacht agus a saol. Tá teicneolaíocht sciath deighilteoir dosheachanta. Tá deighilteoirí brataithe ceirmeacha á mbrú go tapa ar shiúl mar gheall ar a n-ardshábháilteacht agus a gcumas eisíontais a ithe sa leictrilít, go háirithe chun sábháilteacht na gceallraí trínártha a fheabhsú.
Is é an príomhchóras a úsáidtear faoi láthair le haghaidh scairt ceirmeacha ná dromchla diaphragms traidisiúnta a chóta le cáithníní alúmana. Cur chuige réasúnta nua is ea snáithíní soladacha leictrilít a chóta ar an scairt. Tá friotaíocht inmheánach níos ísle ag diaphragms den sórt sin agus tacaíocht mheicniúil níos fearr don scairt. Den scoth, agus tá claonadh níos ísle aige bac a chur ar phiocháin an scairt le linn seirbhíse.
Tá cobhsaíocht mhaith ag an scairt brataithe. Fiú má tá an teocht sách ard, níl sé éasca a chrapadh agus a dhífhoirmiú chun ciorcad gearr a chur faoi deara. Tá roinnt táirgí ionadaíocha ag Jiangsu Qingtao Energy Company, a fhaigheann tacaíocht theicniúil ó ghrúpa taighde Academician Nan Cewen, Scoil na nÁbhar, Ollscoil Tsinghua, maidir leis seo. Obair.
Leictrilít
Bíonn tionchar mór ag an leictrilít ar fheidhmíocht na gcadhnraí ian litiam atá á luchtú go tapa. Chun cobhsaíocht agus sábháilteacht na ceallraí a áirithiú faoi mhuirearú tapa agus sruth ard, ní mór don leictrilít na tréithe seo a leanas a chomhlíonadh: A) ní féidir é a dhianscaoileadh, B) caithfidh an seoltacht a bheith ard, agus C) tá sé támh don dearfach agus diúltach. ábhair, agus ní féidir leo imoibriú nó tuaslagadh.
Má tá na ceanglais seo le comhlíonadh, is é an eochair ná breiseáin agus leictrilítí feidhmiúla a úsáid. Mar shampla, cuireann sé isteach go mór ar shábháilteacht cadhnraí in-athluchtaithe tapa thrínártha, agus ní mór breiseáin éagsúla le haghaidh friotaíocht ardteochta, lasair-retardant agus ró-mhuirearú a chur leis, chun a sábháilteacht a fheabhsú go pointe áirithe. . Ní mór feabhas a chur ar fhadhb fhada na gcadhnraí titanáit litiam, flatulence ardteochta, trí leictrilít feidhmiúil ardteochta.
dearadh struchtúr ceallraí
Tá straitéis optamaithe tipiciúil Cruachta VS foirceannadh. Tá leictreoidí na ceallraí cruachta comhionann le caidreamh comhthreomhar, agus tá an cineál foirceannadh comhionann le nasc sraith. Dá bhrí sin, tá friotaíocht inmheánach an iar-i bhfad níos lú, agus tá sé níos oiriúnaí do chineál cumhachta. ócáid.
Ina theannta sin, is féidir leat a bheith ag obair go crua freisin ar líon na cluaisíní chun fadhbanna friotaíochta inmheánacha agus diomailt teasa a réiteach. Ina theannta sin, is straitéisí féideartha iad freisin ábhair leictreoidí seoltachta ard a úsáid, níos mó oibreán seoltaí a úsáid, agus leictreoidí níos tanaí a bhratú.
Mar fhocal scoir, beidh tionchar ag na fachtóirí a mbíonn tionchar acu ar ghluaiseacht muirir taobh istigh den cheallraí agus ar ráta na bpoll leictreoid idirghaolaithe ar chumas luchtaithe tapa cadhnraí litiam.
Todhchaí na teicneolaíochta muirir tapa
Cibé an bhfuil an teicneolaíocht luchtaithe tapa feithiclí leictreacha ina threoir stairiúil nó ina splanc sa phanna, go deimhin, tá tuairimí éagsúla ann agus gan aon chonclúid. Mar réiteach eile ar imní raon, déantar é a mheas ar ardán le dlús fuinnimh ceallraí agus costas iomlán feithicle.
Energy density and fast charging performance, in the same battery, can be said to be incompatible in two directions, and cannot have both. The pursuit of battery energy density is currently the mainstream. When the energy density is high enough, a car has enough power to avoid the so-called "mileage anxiety", and the demand for battery rate charging performance will be reduced; at the same time, if the power is large, if the battery cost per kWh is not low enough, then whether it can be used Ding Kemao's purchase of electricity that is "not anxious" requires consumers to make a choice. Thinking about it this way, fast charging has the value of existence. Another angle is the cost of fast charging facilities, which is of course part of the cost of promoting electrification in the whole society.
Cibé an féidir an teicneolaíocht muirir tapa a chur chun cinn ar scála mór, a fhorbraíonn níos tapúla i dteicneolaíocht dlús fuinnimh agus muirear tapa, agus cé acu den dá theicneolaíocht a laghdaíonn costais, féadfaidh sé ról cinntitheach a bheith aige ina todhchaí.
