I awehia e te tohu wera o te maakete waka hiko,pākahiko lithium-ion, i te mea ko tetahi o nga waahanga matua o nga waka hiko, kua tino whakanuia.Kei te kaha nga tangata ki te whakawhanake i te ora roa, te mana teitei, te pai o te pākahiko lithium-ion haumaru.I roto ia ratou, te attenuation opākahiko lithium-ionKo te kaha e tino tika ana mo te aro o te katoa, ko te tino mohio ki nga take mo te ngoikore o nga pākahiko lithium-ion, te tikanga ranei, kia taea ai te tohu rongoa tika hei whakaoti i te raru, ko te kaha o nga pākahiko lithium-ion he aha te whakaheke?
Nga take mo te whakahekenga kaha o nga pākahiko lithium-ion
1.Poitive electrode rauemi
Ko te LiCoO2 tetahi o nga rauemi cathode e whakamahia nuitia ana (kei te whakamahia te waahanga 3C, a ko nga pākahiko hiko te kawe i te ternary me te lithium rino phosphate).Ka piki ake te maha o nga huringa, ko te ngaro o nga katote lithium kaha ka nui ake te kaha o te pirau.I muri i nga huringa 200, kaore a LiCoO2 i uru ki te whakawhiti waahanga, engari he huringa i roto i te hanganga lamellar, e arai ana i nga uaua i roto i te Li+ de-embedding.
He pai te hanganga o te LiFePO4, engari ko te Fe3+ i roto i te anode ka memeha, ka heke ki te whakarewa Fe i runga i te anode kauwhata, ka hua te piki o te polarization anode.Ko te tikanga ka aukatihia te whakakorenga o te Fe3+ e te paninga o nga matūriki LiFePO4 me te whiriwhiri o te electrolyte.
NCM rauemi ternary ① Whakawhiti katote whakarewa i roto i te whakawhiti whakarewa waikura cathode rauemi he ngāwari ki te tareka i te pāmahana tiketike, na te whakawātea i roto i te electrolyte whakatakoto ranei ki runga i te taha tōraro meinga attenuation kaha;② Ina teitei ake te ngaohiko i te 4.4V vs. Li+/Li, ko te whakarereketanga o te hanganga o te rauemi ternary ka arahi ki te paheketanga kaha;③ Li-Ni nga rarangi whakauru, e arai ana ki te aukati i nga awa Li+.
Ko nga take matua o te paheketanga o te kaha i roto i nga pākahiko lithium-ion-a-LiMnO4 ko te 1. te wahanga kore e taea te huri, nga huringa hanganga ranei, penei i te aberration Jahn-Teller;me te 2. te whakakorenga o te Mn i roto i te electrolyte (te aroaro o te HF i roto i te electrolyte), nga tauhohenga koretake, te whakaheke ranei i te anode.
2.Negative rauemi electrode
Ko te whakatipuranga o te rerenga lithium i runga i te taha anode o te kauwhata (he waahanga o te lithium ka "mate lithium" ka hangaia he lithium dendrites ranei), i te iti o te pāmahana, ka tere haere te rere o te katote lithium ka arahi ki te rerenga lithium, ka tupono hoki te rerenga lithium. ina he iti rawa te ōwehenga N/P.
Ko te whakangaromanga me te tipu o te kiriata SEI i te taha anode ka arahi ki te whakaheke lithium me te whakanui ake i te polarization.
Ko te mahi tukurua o te whakauru lithium/de-lithium tango i roto i te anode-a-silicon ka ngawari te arahi ki te roha rōrahi me te kapiti kore o nga matūriki silicon.No reira, mo te anode silicon, he mea tino nui ki te rapu huarahi hei aukati i te roha o te rōrahi.
3.Te Hikohiko
Ko nga mea i roto i te electrolyte e whai waahi ana ki te whakahekenga kaha opākahiko lithium-ionngā:
1. Te pirau o nga whakarewa me nga electrolytes (raruraru kino, raru haumaru ranei penei i te hanga hau), mo nga whakarewa pararopi, ina nui ake te kaha o te waikura i te 5V ki te Li+/Li, he iti ake ranei te pumanawa whakaheke i te 0.8V (he rereke nga ngaohiko whakangao electrolyte rereke. rerekē), ngawari ki te pirau.Mo te electrolyte (hei tauira, LiPF6), he ngawari te pirau i te teitei ake o te pāmahana (neke atu i te 55 ℃) na te kino o te pumau;
2. Ka piki ake te maha o nga huringa, ka piki ake te tauhohenga i waenga i te electrolyte me nga hiko pai me te kino, ka ngoikore te kaha o te whakawhiti papatipu.
4.Diaphragm
Ka taea e te diaphragm te aukati i nga irahiko me te whakatutuki i te tuku katote.Engari, ka iti te kaha o te diaphragm ki te kawe i te Li+ i te wa e tutakina ana nga rua o te diaphragm e nga hua whakapoipoi o te electrolyte, me etahi atu, i te wa e whakahekehia ana te diaphragm i te wera nui, i te wa ranei ka pakeke te diaphragm.I tua atu, ko te hanga o nga lithium dendrites e werohia ana te diaphragm e arahi ana ki te ara iahiko poto o roto ko te take nui mo tona korenga.
5. Te kohi wai
Ko te take o te ngaronga kaha na te kaikohi ko te waikura o te kaikohi.Ka whakamahia te konukura hei kaikohi kino na te mea he ngawari ki te oxidize i nga kaha teitei, ka whakamahia te konumohe hei kaikohi pai na te mea he ngawari ki te hanga i te konumohe lithium-konumohe me te lithium i nga waahi iti.I raro i te ngaohiko iti (he iti ake i te 1.5V me raro iho, i runga i te whakaheke), ka oxidizes te parahi ki Cu2+ i roto i te electrolyte me te putunga i runga i te mata o te electrode kino, ka aukati i te whakakore i te lithium, ka hua te heke o te kaha.Na i runga i te taha pai, overcharging o tepūhikoka puta te rua o te kaikohi konumohe, ka piki ake te aukati o roto me te paheketanga o te kaha.
6. Nga take utu me te tuku
Ko te nui o te utu me te whakahekenga whakarea ka arahi ki te whakahekenga kaha o nga pākahiko lithium-ion.Ko te pikinga o te whakarea utu/tuku te tikanga ka piki ake te impedance polarization o te pākahiko, ka heke te kaha.I tua atu, ko te ahotea i puta mai i te whakamaarama me te tuku i nga reiti whakarea teitei ka arai ki te ngaro o nga rawa hohe cathode me te tere o te koroheketanga o te pākahiko.
I roto i te take o te nui o te whakakii me te whakaheke i nga pākahiko, ko te electrode kino e pa ana ki te rerenga lithium, ka hinga te hiko hiko pai ki te tango lithium nui, me te whakakorikori oxidative o te electrolyte (te puta mai o nga hua-hua me te hanga hau) ka tere.I te nui o te tukunga o te pākahiko, ka memeha te pepa parahi (te aukati i te whakaheke lithium, te whakaputa tika ranei i nga dendrites parahi), ka paheke te kaha, te ngoikore ranei o te pākahiko.
Kua whakaatuhia e nga rangahau rautaki utu, ina he 4V te ngaohiko tapahi utu, ka tika te whakaheke i te ngaohiko tapahi utu (hei tauira, 3.95V) ka taea te whakapai ake i te huringa ora o te pākahiko.Kua whakaatuhia hoki ko te utu tere i te pākahiko ki te 100% SOC ka pirau tere atu i te tere ki te 80% SOC.I tua atu, ko Li et al.i kitea ahakoa ka taea e te pulsing te whakapai ake i te pai o te utu, ka tino piki ake te parenga o roto o te pākahiko, a he kino te ngaronga o nga rauemi hohe hiko kino.
7.Pamahana
Te paanga o te pāmahana ki te kaha opākahiko lithium-ionhe mea tino nui hoki.I te wa e mahi ana i nga waahi teitei ake mo nga wa roa, ka piki ake nga tauhohenga taha i roto i te pākahiko (hei tauira, te pirau o te electrolyte), ka arai atu ki te ngaronga o te kaha.I te wa e mahi ana i nga wera iti mo nga wa roa, ka piki te tapeke o te pākahiko (ka heke te hikohiko hiko, ka piki ake te kaha o te SEI, ka heke te tere o nga tauhohenga hiko), ka puta te rerenga lithium mai i te pākahiko.
Ko te mea i runga ake nei ko te tino take mo te whakahekenga o te kaha o te pākahiko lithium-ion, na roto i nga korero o runga ake nei e whakapono ana ahau kei a koe te maarama ki nga take o te whakahekenga kaha o te pākahiko lithium-ion.
Wā tuku: Hūrae-24-2023