Mi az akkumulátor elektrolitja? Hogyan működik?

Mi az akkumulátor elektrolitja? Hogyan működik?

A lítium akkumulátor -elektrolit létfontosságú szerepet játszik az akkumulátorban, amelyet gyakran a lítium akkumulátorok "vérének" neveznek, és az akkumulátoron belüli ionszállítás egyik legfontosabb hordozója. A lítium akkumulátor -elektrolitok általában oldószerekből, lítiumsókból és adalékanyagokból állnak. Ezek az összetevők elősegítik a lítium -ionok vezetését a pozitív és a negatív elektródok között, ezáltal megvalósítva az akkumulátor töltési és ürítési folyamatát.

Típusú lítium akkumulátor elektrolitok

A lítium akkumulátor elektrolitjait fizikai állapotuk szerint folyékony elektrolitokra, szilárd elektrolitokra és gélelektrolitokra lehet osztani.

Folyékony elektrolitok

A folyékony elektrolitok az egyik legkorábbi elektrolitok, amelyeket a lítium akkumulátorokban használnak, beleértve a szerves folyékony elektrolitokat és a szobahőmérsékletű ionos folyékony elektrolitokat, és a technológia érett. Az elektrolit elsősorban lítiumsókból, szerves oldószerekből és adalékanyagokból áll. A lítiumsók lítium -ionokat viselnek, és a szerves oldószerek tápközegként szolgálnak az akkumulátoron belüli ionvándorláshoz. Az adalékanyagokat az elektrolit stabilitásának és vezetőképességének javítására használják.

Szilárd elektrolitok

A szilárd elektrolitok tartalmazzák a szilárd polimer elektrolitokat és a szervetlen szilárd elektrolitokat. Elsősorban lítiumsókból, polimer mátrixokból és adalékanyagokból állnak. A szilárd elektrolitok nagyobb biztonsági és energia sűrűségű lítium akkumulátorokat biztosítanak, ám jelenleg az ion vezetőképességével és az akkumulátor -ciklus élettartamával kapcsolatos kihívásokkal szembesülnek.

Gélelektrolit

A gélelektrolit egy elektrolit a folyadék és a szilárd elektrolit között, egyedi tulajdonságokkal, például nagy ionvezetőképességgel és alacsony szivárgási kockázattal. A gélelektrolit elsősorban a polimer mátrixot, a lítium -sót, a szerves oldószert és az adalékanyagokat tartalmazza. A polimer mátrix és a lítium -só arányának beállításával az elektrolit gélesedhető, ezáltal javítva az akkumulátor biztonságát és a ciklus élettartamát.

A lítium akkumulátor elektrolitjának hatása az akkumulátor teljesítményére

Ezután megvitatjuk a lítium akkumulátor elektrolitjának az akkumulátor teljesítményének különféle aspektusaira gyakorolt ​​hatását, ideértve a kapacitást, az üzemi hőmérsékleti tartományt, a tárolást és a ciklus élettartamát, valamint az önmentést.

1. Hatás az akkumulátor kapacitására

Noha az elektrolit nem olyan közvetlen tényező, amely befolyásolja az akkumulátor kapacitását, létfontosságú szerepet játszik a lítium akkumulátorok működési folyamatában. Az elektródaanyagok de-lítium- és lítium-behelyezési folyamata szorosan kapcsolódik az elektrolithoz. Ez az interakció befolyásolja az elektródaanyagok interfész állapotát és belső szerkezetét, közvetlenül befolyásolja az akkumulátor kapacitását, és közvetett módon befolyásolja az akkumulátor kapacitását.

2. Hatás az akkumulátor üzemi hőmérsékleti tartományára

A hőmérséklet közvetlenül befolyásolja az akkumulátor belsejében lévő kémiai reakciót. Alacsony hőmérsékleten a kémiai reakciósebesség csökken, ezáltal csökkentve az akkumulátor teljesítményét. Éppen ellenkezőleg, magas hőmérsékleten a reakciósebesség felgyorsul, és az oldalsó reakció sebessége szintén felgyorsul, ami károsíthatja az akkumulátort. Annak érdekében, hogy enyhítsük a hőmérsékletnek az akkumulátor működésére gyakorolt ​​hatását, elengedhetetlen az elektrolit üzemi hőmérsékleti tartományának kibővítése, vezetőképességének javítása alacsony hőmérsékleten, és magas hőmérsékleten javítani stabilitását.

3. Hatás az akkumulátor tárolására és a ciklus élettartamára

Az akkumulátorok elöregedése a hosszú távú tárolás során kulcsfontosságú tényező, amely befolyásolja a lítium akkumulátorok ciklus élettartamát. Az akkumulátor öregedését befolyásoló tényezők közé tartozik az elektródaáram -gyűjtők korróziója, az elektróda aktív anyagok elektrokémiai aktivitásának elvesztése stb., Amely mind az elektrolit tulajdonságaihoz kapcsolódnak. Ezért az elektrolit nagy hatással van az akkumulátor tárolási élettartamára.

4. Hatás az akkumulátor önmagasztási teljesítményére

A lítium akkumulátorok önmentését befolyásoló fő tényezők közé tartozik a negatív elektróda önmentés, az elektrolit összetétele és a tisztaság stb. A negatív elektróda önmegtakarítás a lítium menekülésére utal a negatív elektródból vagy az elektrolitba történő belépésre, és sebességétől függ a negatív elektród felületének és katalitikus aktivitásától, amelyeket az elektrolit az elektrolit. Ezért az elektrolit-összetétel optimalizálása hatékonyan csökkentheti az akkumulátor önmagasztási sebességét.

Ha az elektrolit szennyeződéseket tartalmaz, akkor az akkumulátor önmagasztást okoz. A szennyeződések oxidációs potenciálja általában alacsonyabb, mint a lítium akkumulátorok pozitív elektróda potenciálja, tehát könnyen oxidálhatók a pozitív elektróda felületén. Az oxidot ezután csökkentik a negatív elektródon, amely folyamatosan fogyasztja az aktív anyagot, és önmagát okozja. Ezért az elektrolit összetételére és tisztaságára vonatkozó szigorú követelmények elengedhetetlenek: az elektrolitnak jó ionvezetőknek és elektronikus szigetelőnek kell lennie, nem szabad lebomolni az elektród működési potenciál tartományán belül, és termikusan stabilnak kell lennie, az olvadási és forráspontoknál sokkal magasabb, mint a munkaerő -hőmérséklet. Az elektrolitnak is inertnek kell lennie az akkumulátor alkatrészeihez, például a membránokhoz, az elektróda szubsztrátokhoz és az akkumulátorházakhoz.

Összefoglalva: a lítium akkumulátor elektrolitja, mint a lítium akkumulátorok fontos alkotóeleme, létfontosságú hatással van a lítium akkumulátorok teljesítményére. A lítium akkumulátor technológiájának folyamatos fejlesztésével és az új elektrolit anyagok folyamatos bevezetésével a lítium akkumulátorok teljesítménye várhatóan jelentősen javul.