Cur lithium altilium in hieme facultatem decrescit

Cur lithium altilium in hieme facultatem decrescit

Cur lithium pugnae capacitas hieme decrescit?

  Cum in forum intrassent, gravida lithium-ion late ob commoda eorum adhibita sunt sicut longi temporis spatium, magnae capacitatis propriae, et nulla memoria effectus. Minimum temperaturae usus batteries lithii-ion difficultates habet ut capacitas humilis, extenuatio gravis, effectus cycli pauperis, evolutionis lithii manifestus, et lithium ablatio et insertio inaequalis. Attamen, cum continua dilatatione applicationis agrorum, angustiae a paupere humili temperaturae observantia lithii-ion gravidae allatae fiunt magis magisque apparent.

Cum lithium-ion batteries in foro intraverunt, late usi sunt propter eorum commoda, ut longaevus vitae, magnae capacitatis propriae, et nulla memoria effectus. Lithium-ion gravida usus est ad temperaturas humilis, difficultates habent ut capacitas humilis, attenuatio gravis, effectus cycli pauperis, lithium praecipitatio manifesta, et lithium deintercalationis et deintercalationis inaequalis. Attamen, cum applicationes agrorum ad dilatationem pergunt, angustiae quae fiunt ab humili temperaturae obtentu lithii-ion gravidae magis magis manifestae sunt.

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, militares, et vehicula electrica, requiritur ut pugna normaliter in -40 operetur. Ideo proprietas humilitatis temperaturae melioris lithii-ion gravidae magni momenti est.

Secundum relationes, missio gravida lithii-ion in -20°C capacitas tantum circiter 31.5% illius in locus temperatus est. Temperatura operativa gravida lithii-ionis traditionalis inter -20~+55℃ est. Attamen in aerospace, industria militari, vehiculis electricis et aliis agris, gravidae debent operari regulariter in -40°C. Ideo proprietas humilitatis temperaturae melioris lithii-ion gravidae magni momenti est.

Factores batteries restringunt low-caliditas perficientur lithii-ion

Factores batteries restringunt low-caliditas perficientur lithii-ion

• In ambitus temperaturas humilis, viscositas electrolytici auget et etiam ex parte solidat, ducens ad diminutionem in gravida lithii-ionis conductu.
• In ambitus temperaturas humilis, viscositas electrolytici auget et etiam ex parte solidat, causando gravidae conductivity lithii-ionis decrescere.
  
• Compatibilitas inter electrolytici, electrode negativi, et separator in ambitus temperaturas humilis degenerat.
• In ambitu temperato, compatibilitas inter electrolyticum, electrode negativum et separator deterior fit.
  
• Electrode negativa de batteries lithii-ion in ambitus temperaturas gravem lithium praecipitationem experitur, et lithium metallicum praecipitatum cum electrolytico reagit, inde in depositione productorum et incremento in crassitudine solidi interfacii electrolytici (SEI).
• Lithium gravissime praecipitatur ab electrode batteries negativo lithii-ion in ambitus temperatus, et praecipitatus lithium metallicum cum electrolytico reagit, et producti depositio augmentum facit in crassitudine solidi interfacii electrolytici (SEI).
  
• In ambitus humilis temperaturae, diffusio gravidarum lithii-ion intra materiam activam decrescit, et crimen translationis impedimentum significanter auget.
• In ambitus humilis temperaturae, systema diffusionis intra lagunculas activas in materia lithii-ionis decrescit, et crimen translationis resistentiae (Rct) significanter crescit.
  

Exploratio factorum quae ad low-temperatus observantiam lithii-ion batteries pertinent

Discussio de factors quae afficiunt low-temperatus batteries perficiendi lithium-ion

Peritus Opinio 1: Electrolytus maximam vim habet in gravida lithio-ion, et compositione et proprietatibus physicochemicis electrolytici momenti vim habent in gravida humilis temperatura effectus. Problema quod attinet ad batteries humilis temperaturas cyclus est quod viscositas electronici augetur, conductio celeritatis tardatur, et celeritas migratio electronicorum in circuitu externo non congruit, unde in gravi polarizatione pugnae et acutae. decrescentes præcipientes ac facultatem. Praesertim cum in temperaturis humilis incursantibus, lithium iones facile possunt lithium dendrites in superficie negativa electrodis formare, ducens ad defectum pugnae.

Sententia periti 1: Electrolytus maximam vim habet in gravida lithio-ion in low- temperaturae observantia. Compositio et physica et chemicae proprietatibus electrolytici magnum momentum habent in pugna humilis temperatura exercenda. Problema, quod in batteries currendo temperaturas obvenit, est viscositas electronici augebit et celeritas actionis sonum retardabit, inde in mismatch velocitate migrationis electronici in circuitionis externi polarized and the charge and missione capacitas erit acerrime reducta. Praesertim cum in temperaturis humilis incursantibus, lithium iones facile possunt lithium dendritas formare in superficie electrode negativae, et altilium defectum causantes.

Humilis temperatus effectus electrolytici ad suam conductionem proxime comparatur. Electrolytae cum magna conductivity ions celeriter et facultatem plus ad temperaturas humilis exserere possunt. Quo plus salium lithium in electrolytici dissociant, eo magis migratio fit et conductivity altior. Quo superior conductivity et celerior rate ion conduction, eo minor copiae polarisationis recepta est, et melior pugnae in low temperaturis faciendis. Ideo conductivitas superior condicio necessaria est ad consequendum bonum humilis temperaturae effectum lithii-ion gravida.

Temperatus effectus electrolytici ad conductionem ipsius electrolytici proxime se habet. Quo plus salium lithium in electrolytici dissociatur, eo maior numerus migrationum et conductivitatis altior. Conductivitas alta est, et celerior ion conduction rate est, eo minor copiae variarum polarizationis est, et melior pugnae effectus humilis temperaturae est. Ideo conductivity superior condicio necessaria est ad bonum obtinendum humilis-temperatus effectus lithii-ion gravida.

Conductivity electrolytici ad compositionem refertur, et viscositas solventium reductio una via ad conductionem electrolytici emendandam est. Bona fluoritas 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.

Conductivity electrolytici ad compositionem electrolytici refertur. Bona fluiditas solutarum temperaturarum humilis onerarias efficit, et solidum electrolytici cinematographicum ab electrolytico negativo in frigidis temperaturis formatum est etiam clavis ad lithium ion conduction movendum, et RSEI est principalis impedimentum batteries lithii-ion in low temperatus ambitus.

Peritus 2: Praecipuum factorem gravidae lithii-ionis effectum limitans humilis est impedimentum diffusionis Li+disfusionis rapide crescens ad temperaturas humilis, potius quam membrana SEI.

Peritus 2: Praecipuum factorem gravidae lithii-ion limitans humilis temperatura est acutum incrementum in Li+ diffusione resistentiae temperaturis frigidis, non SEI pellicula.

Notae humilis temperaturae materiae positivi electrode gravida lithium-ion

Low temperatus characteres lithii-ion altilium cathode materiae

1. Maximum temperatus habet Nunc positivum electrode materiae

1. Humilis temperatus habet de Nunc structuram cathode materiae

Structura iacuit, cum unica perficiendi rate comparata ad diffusioni canalium lithium dimensivarum et stabilitatem structuralem trium canalium dimensivarum, primum est commercium in promptu materia positivi electrode pro batteries lithium-ion. Substantiae ejus repraesentativae includunt LiCoO2, Li (Co1 xNix) O2, Li (Ni, Co, Mn) O2.

Strata structura non solum unicam ratem unius dimensionis canalium ion diffusionis lithium habet, sed etiam stabilitatem structuram trium canalium dimensivarum habet. Substantiae eius repraesentativae includunt LiCoO2, Li(Co1-xNix)O2 et Li(Ni,Co,Mn)O2, etc.

Xie Xiaohua et al. pervestigavit LiCoO2/MCMB et probavit eius indolem humilis temperaturas notasque et obeundis.

Xie Xiaohua et alii LiCoO2/MCMB usi sunt ut obiectum investigationis et experimentum eius notae humilis temperaturae et missionis.

Eventus ostendit, ut temperatura minuatur, missio campestris ab 3.762V (0 ) ad 3.207V (-30 ); Tota capacitas pugnae etiam acriter minuitur ab 78.98mA·h (0 ) ad 68.55mA·h (-30 ℃).

Eventus ostendunt, cum temperatura decrescat, eius missionis suggestum ab 3.762V (0℃) ad 3.207V (-30℃); (-30°C).

2. Caloris frigiditatis characteres cathode spinel structi

2. Humilis temperatus characteres in structuram cathode spinel materiae

Materia cathode LiMn2O4 spinalis structa utilitates habet humilis sumptus et non toxicity ob absentiam Co elementi.

LiMn2O4 cathode spinalis structuram Co elementi non continet, unde utilitates humilis sumptus et non-toxicity habet.

Nihilominus, variae valentiae status Mn et Jahn Teller effectus Mn3+ resultant in structurae instabilitatis et pauperis reversibilitatis huius componentis.

Nihilominus, valor variabilis status Mn et Jahn-Teller effectus Mn3+ inducunt ad instabilitatem structuram et conversionem pauperum 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.

Peng Zhengshun et al. per modum sol-gel, et hoc phaenomenon fit in lithio. Ratio maxime ob magnam vim synthesis diversarum methodorum in crystallinitate et morphologia producti.

3. Calor temperatus characteres phosphate systematis cathode materiis

3. Low-temperatus characteres phosphate systematis cathode materiae

LiFePO4, una cum materiis ternariis, praecipua materia electrode positiva potentiae gravida facta est ob eius excellentem soliditatem et salutem. 

LiMn2O4 cathode spinalis structuram Co elementi non continet, unde utilitates humilis sumptus et non-toxicity habet.

Pauperes humilis temperatura effectus lithii ferri phosphatis maxime ob eius materialem ens insulator, humilis electronic conductivity, pauper lithium ion diffusionis, et conductivity pauperum ad temperaturas humilis, quae resistentiam internam pugnae auget et valde afficitur polarizatione. increpans et peractio pugnae impediens, minus inconveniens humilis temperatura effectus.

Ob praestantissimam stabilitatem et salutem volumine, LiFePO4, una cum materiis ternariis, corpus principale materiae cathodae hodiernae pro potentia gravida facta est. Pauperes humilis temperatura faciendi lithii ferri phosphatis maxime est quia materia ipsa insulator est, humilis conductivity electronic, diffusivity lithium pauperis, et conductivity pauper ad temperaturas humilis, quae resistentiam pugnae internam auget, valde afficitur. polarization, altilium charing ac impedit ac ultrices.

Cum studeo curam et functiones vitae LiFePO4 in low temperaturis, Gu Yijie et al. deprehendi eius efficientiam Coulombicam minui ab 100 ad 55 ad 96% ad 0℃ et 64% ad -20℃, respective; Dimissio intentionis decrescit ab 3.11V ad 55℃ ad 2.62V ad -20 .

Cum Gu Yijie et al intentione omissa ab 3.11V ad 55°C.

Xing et al. LiFePO4 utens nanocarbon mutatum repperit additionem agentium conductivorum nanocarbon ad temperaturam electronicam perficiendi sensus LiFePO4 redegisse, et effectus eius humilis temperatura emendasse; 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 agentibus conductivis nanocarbon.

Xing et al Dimissio intentionis delapsa ab 3.40V ad 25℃ ad 3.09V ad -25℃, diminutio tantum 9.12%;

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, ob deductionem ionicam inferioris LiMnPO4 cum LiFePO4 comparati, Fe saepe usus est Mn pro parte reponere ad solutiones solidas in usu LiMn0.8Fe0.2PO4 formandas.

Nuper, LiMnPO4 magnum studium attraxit. Investigatio deprehendit LiMnPO4 commoda altae potentiae (4.1V), nullam pollutionem, pretium humilem et capacitatem specifica (170mAh/g) habere (170mAh/g). Attamen, ob deductionem ionicam inferioris LiMnPO4 quam LiFePO4, Fe saepe in usu ad solutionem solidam Mn0.8Fe0.2PO4 formandam Mn in usu reponere solebat.

Notae humilis temperaturae materiae negativae electrode gravidae ad lithium-ion

Low temperatus characteres lithii-ion altilium anode materiae

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

Comparatus cum materia cathode, humilis temperaturae depravatio materiae anodi lithii-ion gravius ​​est.

• Per humilis-temperatus magnae quantitatis incurrentis et obeundis, pugna polarisatio gravis est, et magna copia metalli lithii in superficie negativa deposita, et reactionem productorum inter metalli lithium et electrolytici plerumque conductivity non habent;
• Cum increpans et exercens ad low temperaturas et ad altas rates, pugna graviter polarizata est, et magna copia lithii metallici in superficie electrodi negativi deposita est, et reactionem producti inter lithium metallicum et electrolyticum fere non conductivum est;
  
• Ex prospectu thermodynamico, electrolytus magnum numerum continet circulorum polarium ut C-O et C-N, qui agere potest cum materiarum negativorum electrode, inde in SEI membranae quae magis recipit effectus temperatus;
• Ex parte thermodynamica, electrolyticus numerosos circulos polares continet ut C-O et C-N, qui cum materia anodeum agere potest, et SEI cinematographicus formatus magis ad low temperiem susceptus est;
  
• Difficilis est lithium emungi in electrodes carbonis negativi ad temperaturas humiles, inde in asymmetrica incurrens et obeundis.
• Difficile est electrodes carbonis negativi lithium in low temperaturis inserere, et asymmetria in cura et missione est.
  

Investigationes in Low Temperature Electrolytes

Investigationes in low temperatus electrolytici

Electrolytus munere funguntur in gravida Li+in lithio-ion transmittendi, eiusque ion conductivity et SEI cinematographici cinematographici effectus notabilem habent ictum in pugna humilis temperatura. Tria praecipua indicia sunt ad iudicandum electrolytici qualitatem humilis temperaturae: 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.

Electrolytus munere funguntur in gravida lithio-ion transportando, eiusque ionica conductivity et SEI proprietatibus cinematographicis notabilem habent ictum in pugna humilis temperatura exercenda. Tria praecipua indicia sunt ut electrolytici qualitatem humilis temperaturae iudicent: conductivity ionica, fenestra electrochemica et reactividad electro. Gradus horum trium indiciorum magna ex parte dependent ex materiis constituentibus: solvendo, electrolytico (sal lithium) et additivis. Studium ergo rerum inferiorum temperaturarum variarum partium electrolytici magni momenti est ad intelligendum et ad incommodum temperaturae faciendum in pugna emendandum.

• Comparati ad carbonas catenae EC electrolytae fundatae structuram compactam habent, vim commercii altam, et punctum altius liquescens et viscositatem. Magna tamen verticitas quam structuram circularem attulit saepe in alta dielectric constant. Princeps dielectric constans, princeps conductivity ion, et praestantia cinematographica effectio solventium EC solvendorum efficaciter impedit co insertio moleculis solvendis, quae necessaria sunt. Propterea systemata electrolytici humilis temperatura plerumque adhibita in EC fundantur et cum parvo moleculo menstruali puncto liquefacto mixta sunt.
• Comparatus cum catena carbonas, indoles humilis temperaturae electrolytici EC-fundatae sunt carbonas cyclici strictam structuram, vim validam, punctum liquescens et viscositatem superiorem. Sed magna verticitas per compages anuli allata saepe magnam dielectricam constantem habere facit. Magnae dielectricae constantes, altae conductivity ion, et optimae proprietatum cinematographicarum ec menstruarum efficaciter impediunt co-insertionem moleculorum solvendorum, quae necessaria sunt moleculae solvendo et humilis punctum liquescens.
  
• 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, superior ion conductivity. Attamen concentratio lithii in electrolytici non linealiter connectitur cum concentratione lithii salium, sed figuram parabolicam exhibet. Causa est, quia intentio lithii in solvendo pendet a vi dissociationis et consociationis salium in solvendo.

• Lithium sal magna pars electrolytici est. Sal Lithium in electrolytico non solum augere solutionis conductivity ionicum potest, sed etiam diffusionem distantiae Li+ in solutione reducere. Generaliter, quo maior est Li + intentio in solutione, eo maior eius conductivity ionica. Nihilominus, retrahitur lithium ion in electronico non linealiter ad unionem lithium salis, sed parabolica est. Causa est, quia intentio lithii in solvendo pendet a viribus dissociationis et consociationis lithii in solvendo.

  
  

Investigationes in Low Temperature Electrolytes

Investigationes in low temperatus electrolytici

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

Praeter ipsam compositionem pilae, processus factores in ipsa operatione etiam magnum momentum in pugna pugnae habebunt.

(1) Praeparatio. Yaqub et al. Investigavit effectum electrodis oneris et crassitiem efficiens in humili temperatura faciendis LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/GRAPHITIS batteries et invenit in conceptu retentione, quo minus onus electrodum ac tenuior iacuit tunica, melius suum. humilis-temperatus effectus.

(1) Praeparatio. Yaqub et al. eo melius humilitas.

(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.

(2.) De cura et absolutione civitatis. Petzl et al.

(3) Alia. Superficies, magnitudo pororum, densitas electrodis, humidabilitas inter electrodum et electrolytici, et separator omnes afficiunt gravidae frigiditatem actionis lithii-ionis. Praeterea, impetus materialium et processuum defectuum in low temperaturae observantia gravidarum neglecta esse non potest.

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

Summarium

Summatim

Ut gravida lithii-ion humilis temperatura perficiatur, sequentia puncta bene fieri oportet;

(1) SEI tenuis et densa cinematographica formans;

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

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

Praeter, investigationes alium modum capere possunt et aliam speciem lithii-ionis altilium - totius solidi status lithii-ion batteries capere possunt. Lithio-ion batteries comparati, omnes gravidae lithii solidi status, praesertim omnes gravidae lithii solidi tenues, gravidae, exspectantur ut capacitas degradationis et cycli tutandi quaestiones gravidarum ad temperaturas humiles adhibitas penitus solvat.

Ut gravida lithii ion-activatio efficiatur, sequentia puncta fieri oportet;

(1) Forma tenuis et densa SEI cinematographica;

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

(3) Electrolytus altam conductivity ionicas ad low temperaturas habet.

Praeterea investigatio potest etiam alium modum invenire ut in alio genere lithii-ionis altilium totius solidi status lithii-ionis altilium. Cum batteries lithio-ion conventionales, laguncularum omnium solidorum status lithii-ion, praesertim batteries lithii-ion solidi tenuis, expectatur ut problema omnino solvendum quaestionem capacitatis extenuationis et cycli salus gravidarum quae adhibentur in usu. humilis temperaturis.