Cur gravida Lithii capacitas hieme decrescit? Denique quis explicat!

Cur gravida Lithii capacitas hieme decrescit? Denique quis explicat!

Cum in forum intrassent, gravida lithium-ion late usi sunt propter commoda eorum sicut longi temporis spatium, magnae capacitatis propriae, et nulla memoria effectus. Lithium ion batteries adhibentur ad temperaturas humilis, difficultates habent ut capacitas humilis, extenuatio gravis, effectus evolutionis pauper, lithium evolutionis manifestus, et lithium imbalcansus amotionis et insertionis. Attamen, cum continua expansione applicationis agrorum, angustiae ex humili temperatura obeundatione lithii-ionis gravidae fiunt, in dies magis apparent.

Secundum relationes, missio gravida lithii-ion in -20 capacitas tantum circiter 31.5% illius in cella temperie est. Traditional lithium-ion gravidae operantur temperaturis inter -20~+55 . Tamen in campis, ut aerospace, militaris, et electrici vehicula, batteries ad normaliter operandum requiruntur -40 ℃. Ideo proprietas humilitatis temperaturae melioris lithii-ion gravidae magni momenti est.

Factores batteries restringunt low-caliditas perficientur lithii-ion

• In ambitus temperaturas humilis, viscositas electronici auget et etiam ex parte solidat, ducens ad diminutionem in batteries conductivity lithii-ion.
• Compatibilitas inter electrolytici, electrode negativi, et separator in ambitus temperaturas humilis degenerat.
• Sub condiciones temperaturae humilis, electrode lithii-ion lagunculae negans gravem lithium praecipitationem experitur, et lithium metalli praecipitatum cum electrolytico reagit, inde in depositione productorum quae crassitudinem solidi interfaciei electrolytici augent (SEI).
• In ambitus humilis temperaturae, diffusio systematis intra activum lithii-ionis laguncularum decrescit, et crimen translationis impedimentum significanter auget.

Discussio de factoribus quae ad humilem temperaturae observantiam lithii-ion batteries pertinent

Peritus aspectus 1: Electrolytus maximam vim habet in gravida lithio-ion in low- temperaturae observantia, et compositione et proprietatibus physicochemicis electrolytici notabilem habent ictum in pugna humilis temperaturae observantia. Problema quod spectat ad circulationem gravidarum in low temperaturis est quod viscositas electronici augebit, celeritas conductionis Ion retardabit, causans mismatch in electronico migrationis celeritatem circuitionis externi, ex gravi polarizatione pugnae et inde decrementum acutum praefectum missionem facultatem. Praesertim cum in temperaturis humilis incursantibus, lithium iones facile lithium dendrites super superficiem electrodis negativae formare possunt, ducens ad defectum pugnae.

Humilis temperatus effectus electrolytorum ad conductionem ipsius electrolytici propinqua est. Electrolytae cum magna conductivity ions celeriter et facultatem plus ad temperaturas humilis exserere possunt. Quo plus salium lithium in electrolytico dissociant, eo magis migrant et eo altiorem suam conductionem. Superior conductivity et celerior rate ion conduction, eo minor copiae variarum factionum collectae et melior pugnae in low temperaturis faciendis. Summus igitur conductivity est condicio necessaria ad bonum consequendum humilis-temperatus effectus lithii-ion gravida.

Conductivity electrolytici ad compositionem refertur, et viscositas solventis minuens unum viae ad conductionem electrolytici emendandam est. Bonum profluvium menstruarum ad low temperaturas cautio est pro onerariis ion, et solida cinematographica ab electrolytico negativo ad temperaturas humiles formata est etiam factor praecipuus lithium ion conduction afficiens, et RSEI principale est impedimentum lithium- ion gravida in low-temperatus ambitus.

Peritus 2: Praecipuum factorem gravidarum lithii-ionis effectum limitans humilis est impedimentum diffusionis Li+disfusionis rapide crescens in temperaturis humilibus potius quam membranis SEI.

Notae humilis temperaturae materiae positivi electrode gravida lithium-ion

1. Maximum temperatus habet Nunc positivum electrode materiae

Structura iacuit, cum unica perficiendi rate comparata ad canales diffusionis lithii-ion-dimensionales et stabilitatem structuralem trium canalium dimensivarum, primum est commercium cathodae materia batteries lithium-ion in promptu. Substantiae eius repraesentativae includunt LiCoO2, Li (Co1-xNix) O2, Li (Ni, Co, Mn) O2.
Xie Xiaohua et al. temptavit humilis-temperatus notas emittentes et notas LiCoO2/MCMB sicut obiectum investigationis.
Eventus ostendunt quod, sicut temperatura decrescit, missio campestris decrescit ab 3.762V (0 ) ad 3.207V (-30 ); Tota capacitas pugnae etiam acriter minuitur ab 78.98mA·h (0 ) ad 68.55mA·h (-30 ℃).

2. Humilis temperatus habet structurae spinalis positivi materiae electrode

Materia cathode LiMn2O4 spinalis structa utilitates habet low cost et non-toxicity ob absentiam elementi Co.
Nihilominus, variae valentiae status Mn et Jahn Teller effectus Mn3+ resultant in structurae instabilitatis et pauperis reversibilitatis huius componentis.
Peng Zhengshun et al. Ostendit varias methodos praeparationis magnam habere impulsum in effectione materiae electronicae LiMn2O4 cathodae. Accipe Rct exemplum: Rct of LiMn2O4 summa temperaturae solidi phase summatim perstringitur quam illa per modum sol gel synthesis insigniter altior est, et hoc phaenomenon etiam in diffusioni coëfficiente lithium reflectitur. Praecipua causa est, quia variae methodi synthesis significantem ictum in crystallinitate et morphologia productorum habent.

3. Humilis temperatus characteres phosphate systematis positivi materiae electrode

LiFePO4, una cum materiis ternariis, praecipua materia cathode potentiae gravidae facta est ob eius excellentem volumen stabilitatis et salutis. Pauper humilis temperatus effectus Lithii ferri phosphatis maxime est quia eius materia ipsa insulator est, humilis conductivity electronic, lithium ion diffusio pauper, et conductivity pauper ad temperatus humilis, quae resistentiam pugnae internam auget, polarizationem valde afficit; et cura et cura altilium. Proin non massa ac tortor consequat scelerisque.
Gu Yijie et al. invenit efficientiam Coulombicam LiFePO4 minui ab 100 ad 55 ad 96% ad 0 et 64% ad -20 , respective, cum studens suum crimen fluere mores ad temperaturas humilis; Dimissio intentionis decrescit ab 3.11V ad 55℃ ad 2.62V ad -20 .
Xing et al. usus est nano carbonis ad LiFePO4 mitigandos et invenit quod agentium conductivorum nano carbonis addens sensum electrochemici ad temperaturam perficiendi LiFePO4 redegit, et effectus eius humilis temperatura emendavit; Dimissio intentionis LiFePO4 mutationis decrevit ab 3.40V ad 25℃ ad 3.09V ad -25 , cum diminutione tantum 9.12%; Eius altilium efficientia 57,3% ad -25 est, altior quam 53,4% sine agentium carbo carbonii nano.
Nuper LiMnPO4 validum studium inter homines excitavit. Investigatio deprehendit LiMnPO4 commoditatem habere ut potentia alta (4.1V), nullam pollutionem, pretium humilem, magnas capacitates specificas (170mAh/g). Attamen, quia LiMnPO4 inferiorem conductivity ionica quam LiFePO4 habet, saepe usu adhibita est Mn cum Fe partim reponere ad solutionem solidam LiMn0.8Fe0.2PO4 formandam.

Humilis temperaturae notae negativae materiae electrode pro lithio-ion batteries

Comparatus ad materias positivas electrode, humilis temperaturae depravatio materiae negativae in gravida lithio-ion gravior est, perisse tribus sequentibus de causis;

• Durante temperatura et magnitudine gravi increpans et obeundis, pugna polarisatio gravis est, et magna copia metalli lithii in superficie negativa deposita, et productorum reactionem inter metalli lithium et electrolytici conductivity plerumque non habent;
• Ex prospectu thermodynamico, electrolytici magnum numerum continet circulorum polarium ut C-O et C-N, qui agere cum negativis materiis electrodis, inde in SEI pelliculis, quae temperaturis inferioribus magis obnoxiae sunt;
• Difficilis est lithium emungi in electrodes carbonis negativi ad temperaturas humiles, inde in asymmetrica incurrens et obeundis.

Investigationes in Low Temperature Electrolytes

Electrolytus munere funguntur in gravida Li+in lithio-ion transmittendi, eiusque ion conductivity et SEI cinematographici effectus formandi notabilem habent ictum in pugna humilis temperatura. Tria praecipua indicia sunt ad iudicandum electrolytici qualitatem low-temperatus: ion conductivity, fenestra electrochemica, et actio reactionis electrode. Harum trium indiciorum planities late pendet a materiis constituentibus: solventes, electrolythi (salium lithium), et additivorum. Studium ergo temperaturae operationis variarum partium electrolytici magni momenti est ad intelligendum et ad meliorandum humilis temperaturas gravidas faciendas.

• Comparatus ad carbonas catenae EC electrolytae fundatus structuram compactam habent, vim altam et punctum liquescens et viscositatem altam. Magna tamen verticitas per structuram circularem effectam saepe ad magnam dielectricam constantem ducit. Princeps dielectricae constans, princeps conductivity ionica, et praestantia cinematographica effectio solutionum EC menstruarum efficaciter impeditur ne inserantur co moleculis solvendis, quae necessaria sunt. Propterea systemata electrolytici humilis temperatura plerumque adhibita in EC fundantur et cum parvo moleculo menstruali puncto liquefacto mixta sunt.
• 
  
• Lithium sales magni momenti sunt electrolytarum. Lithium sales in electrolytici non solum solutionis conductivity ionicum emendare possunt, sed etiam diffusionem distantiae Li+in solutionis minuere. Generaliter, superior intentio Li+in solutione, eo maior ionicae conductivity. Sed concentratio lithii in electrolytici non linealiter connectitur cum concentu lithii salium, sed magis in figura parabolica. Causa est, quia intentio lithii in solvendo pendet a vi dissociationis et consociationis salium in solvendo.

Praeter ipsam compositionem pilae, processus factores in operatione practica possunt etiam significantem ictum in pugna obeundo habere.

(1) Praeparatio. Yaqub et al. GRAPHITIS batteries effectibus electrodis onus et crassitiem efficiens in humili temperaturae effectui LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/Graphitae batteries studuit et invenit in conceptu retentionis, quo minus onus electrodum, tenuius iacuit tunicae et melius. ejus humilis-temperatus effectus.

(2.) Decurrentes et obeundi status. Petzl et al. studuit effectum humilis temperaturae incurrentis et solvens condiciones in cyclo vitae gravidarum et invenit quod, cum missio profunditatis sit magna, magnam facultatem detrimentum faciet et vitam cycli minuet.

(3) Alia. Superficies, magnitudo pororum, densitas electrodis, humidabilitas inter electrodum et electrolytici, et separator electrodis, omnes afficiunt gravidae frigiditatem actionis lithii-ionis. Praeterea, impetus vitiorum in materia et processu in low temperatura gravidarum executione neglectus non potest.

Summatim

Ut gravida lithii-ion humilis temperatura obtineatur, necesse est ut sequentia facias;

(1) SEI tenuis et densa cinematographica formans;

(2) Curare Li+ magnam diffusionem coefficiens in substantia activa;

(3) Electrolytes altum ionicum conductivity habent ad low temperaturis.

Investigationes praeterea possunt etiam novas vias explorare et in alio genere altilium lithii-ion - omnem solidum statum lithii-ionis gravidae explorare. Lithio-ion batteries comparatae, omnes gravidae lithii solidi status, praesertim omnes gravidae solidae tenues cinematographici lithii-ion, exspectantur ut capacitas degradationis et cycli tutandi proventus gravidarum ad temperaturas humiles adhibeantur.