శీతాకాలంలో లిథియం బ్యాటరీ సామర్థ్యం ఎందుకు తగ్గుతుంది?

శీతాకాలంలో లిథియం బ్యాటరీ సామర్థ్యం ఎందుకు తగ్గుతుంది?

శీతాకాలంలో లిథియం బ్యాటరీ సామర్థ్యం ఎందుకు తగ్గుతుంది?

  మార్కెట్లోకి ప్రవేశించినప్పటి నుండి, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు సుదీర్ఘ జీవితకాలం, పెద్ద నిర్దిష్ట సామర్థ్యం మరియు మెమరీ ప్రభావం వంటి వాటి ప్రయోజనాల కారణంగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వినియోగం తక్కువ సామర్థ్యం, ​​తీవ్రమైన అటెన్యుయేషన్, పేలవమైన సైకిల్ రేట్ పనితీరు, స్పష్టమైన లిథియం పరిణామం మరియు అసమతుల్యత లిథియం తొలగింపు మరియు చొప్పించడం వంటి సమస్యలను కలిగి ఉంటుంది. ఏదేమైనప్పటికీ, అప్లికేషన్ ఫీల్డ్‌ల నిరంతర విస్తరణతో, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరు కారణంగా వచ్చిన అడ్డంకులు ఎక్కువగా స్పష్టంగా కనిపిస్తున్నాయి.

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు మార్కెట్‌లోకి ప్రవేశించినప్పటి నుండి, అవి ఎక్కువ కాలం జీవించడం, పెద్ద నిర్దిష్ట సామర్థ్యం మరియు మెమరీ ప్రభావం వంటి వాటి ప్రయోజనాల కారణంగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఉపయోగించే లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు తక్కువ సామర్థ్యం, ​​తీవ్రమైన అటెన్యూయేషన్, పేలవమైన సైకిల్ రేట్ పనితీరు, స్పష్టమైన లిథియం అవపాతం మరియు అసమతుల్యమైన లిథియం డీఇంటర్‌కలేషన్ మరియు డీఇంటర్‌కలేషన్ వంటి సమస్యలను కలిగి ఉంటాయి. అయినప్పటికీ, అప్లికేషన్ ఫీల్డ్‌లు విస్తరిస్తూనే ఉన్నందున, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరు కారణంగా ఏర్పడే పరిమితులు మరింత స్పష్టంగా కనిపిస్తున్నాయి.

నివేదికల ప్రకారం, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల డిశ్చార్జ్ సామర్థ్యం -20 ℃ వద్ద గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద 31.5% మాత్రమే. సాంప్రదాయ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు -20~+55 ℃ మధ్య ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పనిచేస్తాయి. అయితే, ఏరోస్పేస్, మిలిటరీ మరియు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు వంటి రంగాలలో, బ్యాటరీ సాధారణంగా -40 ℃ వద్ద పనిచేయడం అవసరం. అందువల్ల, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల యొక్క తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత లక్షణాలను మెరుగుపరచడం చాలా ముఖ్యమైనది.

నివేదికల ప్రకారం, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల డిశ్చార్జ్ సామర్థ్యం -20°C వద్ద గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద 31.5% మాత్రమే. సాంప్రదాయ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల నిర్వహణ ఉష్ణోగ్రత -20~+55℃ మధ్య ఉంటుంది. ఏదేమైనప్పటికీ, ఏరోస్పేస్, మిలిటరీ పరిశ్రమ, ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు మరియు ఇతర రంగాలలో, బ్యాటరీలు సాధారణంగా -40°C వద్ద పనిచేయవలసి ఉంటుంది. అందువల్ల, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల యొక్క తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత లక్షణాలను మెరుగుపరచడం చాలా ముఖ్యమైనది.

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరును పరిమితం చేసే కారకాలు

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరును పరిమితం చేసే కారకాలు

• తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో, ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క స్నిగ్ధత పెరుగుతుంది మరియు పాక్షికంగా కూడా ఘనీభవిస్తుంది, ఇది లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల వాహకతలో తగ్గుదలకు దారితీస్తుంది.
• తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో, ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క స్నిగ్ధత పెరుగుతుంది మరియు పాక్షికంగా ఘనీభవిస్తుంది, దీని వలన లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల వాహకత తగ్గుతుంది.
  
• ఎలక్ట్రోలైట్, నెగటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ మరియు సెపరేటర్ మధ్య అనుకూలత తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో క్షీణిస్తుంది.
• తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో, ఎలక్ట్రోలైట్, ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ మరియు సెపరేటర్ మధ్య అనుకూలత అధ్వాన్నంగా మారుతుంది.
  
• తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ తీవ్రమైన లిథియం అవక్షేపణను అనుభవిస్తుంది మరియు అవక్షేపిత లోహ లిథియం ఎలక్ట్రోలైట్‌తో చర్య జరుపుతుంది, దీని ఫలితంగా దాని ఉత్పత్తుల నిక్షేపణ మరియు ఘన ఎలక్ట్రోలైట్ ఇంటర్‌ఫేస్ (SEI) మందం పెరుగుతుంది.
• తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ నుండి లిథియం తీవ్రంగా అవక్షేపించబడుతుంది మరియు అవక్షేపిత మెటాలిక్ లిథియం ఎలక్ట్రోలైట్‌తో చర్య జరుపుతుంది మరియు ఉత్పత్తి నిక్షేపణ ఘన ఎలక్ట్రోలైట్ ఇంటర్‌ఫేస్ (SEI) మందం పెరుగుదలకు కారణమవుతుంది.
  
• తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో, క్రియాశీల పదార్థంలోని లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల వ్యాప్తి వ్యవస్థ తగ్గుతుంది మరియు ఛార్జ్ ట్రాన్స్‌ఫర్ ఇంపెడెన్స్ (Rct) గణనీయంగా పెరుగుతుంది.
• తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల క్రియాశీల పదార్థం లోపల వ్యాప్తి వ్యవస్థ తగ్గుతుంది మరియు ఛార్జ్ బదిలీ నిరోధకత (Rct) గణనీయంగా పెరుగుతుంది.
  

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరును ప్రభావితం చేసే కారకాల అన్వేషణ

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరును ప్రభావితం చేసే కారకాలపై చర్చ

నిపుణుల అభిప్రాయం 1: లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల యొక్క తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరుపై ఎలక్ట్రోలైట్ గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క కూర్పు మరియు భౌతిక రసాయన లక్షణాలు బ్యాటరీల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరుపై ముఖ్యమైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి. బ్యాటరీల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత సైక్లింగ్ ఎదుర్కొనే సమస్య ఏమిటంటే, ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క స్నిగ్ధత పెరుగుతుంది, అయాన్ ప్రసరణ వేగం మందగిస్తుంది మరియు బాహ్య సర్క్యూట్‌లోని ఎలక్ట్రాన్ల వలస వేగం సరిపోలలేదు, ఫలితంగా బ్యాటరీ యొక్క తీవ్రమైన ధ్రువణత మరియు పదునైనది ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ సామర్థ్యంలో తగ్గుదల. ముఖ్యంగా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఛార్జ్ చేస్తున్నప్పుడు, లిథియం అయాన్లు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ ఉపరితలంపై సులభంగా లిథియం డెండ్రైట్‌లను ఏర్పరుస్తాయి, ఇది బ్యాటరీ వైఫల్యానికి దారితీస్తుంది.

నిపుణుల అభిప్రాయం 1: లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల యొక్క తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరుపై ఎలక్ట్రోలైట్ గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది, ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క కూర్పు మరియు భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలు బ్యాటరీ యొక్క తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరుపై ముఖ్యమైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి. తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద బ్యాటరీలు సైక్లింగ్ చేయడం వల్ల ఎదురయ్యే సమస్య ఏమిటంటే, ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క స్నిగ్ధత పెరుగుతుంది మరియు అయాన్ ప్రసరణ వేగం తగ్గుతుంది, ఫలితంగా బాహ్య సర్క్యూట్ యొక్క ఎలక్ట్రాన్ మైగ్రేషన్ వేగంలో అసమతుల్యత ఏర్పడుతుంది ధ్రువీకరించబడింది మరియు ఛార్జ్ మరియు ఉత్సర్గ సామర్థ్యం బాగా తగ్గించబడుతుంది. ముఖ్యంగా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఛార్జ్ చేస్తున్నప్పుడు, లిథియం అయాన్లు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క ఉపరితలంపై సులభంగా లిథియం డెండ్రైట్‌లను ఏర్పరుస్తాయి, దీని వలన బ్యాటరీ వైఫల్యం ఏర్పడుతుంది.

ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరు దాని స్వంత వాహకతతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. అధిక వాహకత కలిగిన ఎలక్ట్రోలైట్‌లు అయాన్‌లను త్వరగా రవాణా చేస్తాయి మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఎక్కువ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఎలక్ట్రోలైట్‌లో ఎక్కువ లిథియం లవణాలు విడదీయడం వల్ల ఎక్కువ వలసలు సంభవిస్తాయి మరియు అధిక వాహకత. అధిక వాహకత మరియు వేగవంతమైన అయాన్ ప్రసరణ రేటు, చిన్న ధ్రువణాన్ని స్వీకరించింది మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద బ్యాటరీ పనితీరు మెరుగ్గా ఉంటుంది. అందువల్ల, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల యొక్క మంచి తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరును సాధించడానికి అధిక వాహకత అవసరం.

ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరు ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క వాహకతతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, అధిక వాహకత కలిగిన ఎలక్ట్రోలైట్ అయాన్లను త్వరగా రవాణా చేయగలదు మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఎక్కువ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఎలక్ట్రోలైట్‌లో ఎక్కువ లిథియం లవణాలు విడదీయబడతాయి, ఎక్కువ సంఖ్యలో వలసలు మరియు అధిక వాహకత. వాహకత ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు అయాన్ ప్రసరణ రేటు ఎంత వేగంగా ఉంటుంది, ధ్రువణత తక్కువగా ఉంటుంది మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద బ్యాటరీ పనితీరు మెరుగ్గా ఉంటుంది. అందువల్ల, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల యొక్క మంచి తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరును సాధించడానికి అధిక విద్యుత్ వాహకత అవసరం.

ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క వాహకత దాని కూర్పుకు సంబంధించినది మరియు ద్రావకం యొక్క స్నిగ్ధతను తగ్గించడం అనేది ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క వాహకతను మెరుగుపరిచే మార్గాలలో ఒకటి. తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ద్రావకాల యొక్క మంచి ద్రవత్వం అయాన్ రవాణాకు హామీగా ఉంటుంది మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్‌పై ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా ఏర్పడిన ఘన ఎలక్ట్రోలైట్ ఫిల్మ్ కూడా లిథియం అయాన్ ప్రసరణను ప్రభావితం చేసే ముఖ్య కారకం, మరియు RSEI అనేది లిథియం యొక్క ప్రధాన అవరోధం- తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో అయాన్ బ్యాటరీలు.

ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క వాహకత ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క కూర్పుకు సంబంధించినది, ద్రావకం యొక్క స్నిగ్ధతను తగ్గించడం అనేది ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క వాహకతను మెరుగుపరిచే మార్గాలలో ఒకటి. తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ద్రావకం యొక్క మంచి ద్రవత్వం అయాన్ రవాణాను నిర్ధారిస్తుంది మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్‌పై ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా ఏర్పడిన ఘన ఎలక్ట్రోలైట్ ఫిల్మ్ కూడా లిథియం అయాన్ ప్రసరణను ప్రభావితం చేయడంలో కీలకం, మరియు RSEI అనేది లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల యొక్క ప్రధాన అవరోధం. తక్కువ ఉష్ణోగ్రత పరిసరాలలో.

నిపుణుడు 2: లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరును పరిమితం చేసే ప్రధాన అంశం SEI పొర కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వేగంగా పెరుగుతున్న Li+డిఫ్యూజన్ ఇంపెడెన్స్.

నిపుణుడు 2: లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరును పరిమితం చేసే ప్రధాన అంశం తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద Li+ వ్యాప్తి నిరోధకతలో పదునైన పెరుగుదల, SEI ఫిల్మ్ కాదు.

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల కోసం సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాల తక్కువ ఉష్ణోగ్రత లక్షణాలు

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ కాథోడ్ పదార్థాల తక్కువ ఉష్ణోగ్రత లక్షణాలు

1. లేయర్డ్ పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాల తక్కువ ఉష్ణోగ్రత లక్షణాలు

1. లేయర్డ్ నిర్మాణం కాథోడ్ పదార్థాల తక్కువ ఉష్ణోగ్రత లక్షణాలు

లేయర్డ్ స్ట్రక్చర్, ఒక డైమెన్షనల్ లిథియం-అయాన్ డిఫ్యూజన్ చానెల్స్ మరియు త్రిమితీయ ఛానెల్‌ల స్ట్రక్చరల్ స్టెబిలిటీతో పోల్చితే అసమానమైన రేటు పనితీరుతో లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలకు వాణిజ్యపరంగా లభించే మొట్టమొదటి సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ మెటీరియల్. దీని ప్రతినిధి పదార్ధాలలో LiCoO2, Li (Co1 xNix) O2 మరియు Li (Ni, Co, Mn) O2 ఉన్నాయి.

లేయర్డ్ స్ట్రక్చర్ ఒక డైమెన్షనల్ లిథియం అయాన్ డిఫ్యూజన్ ఛానల్స్ యొక్క అసమానమైన రేటు పనితీరును కలిగి ఉంది, కానీ ఇది త్రిమితీయ ఛానెల్‌ల యొక్క నిర్మాణ స్థిరత్వాన్ని కూడా కలిగి ఉంది. దీని ప్రతినిధి పదార్ధాలలో LiCoO2, Li(Co1-xNix)O2 మరియు Li(Ni,Co,Mn)O2 మొదలైనవి ఉన్నాయి.

Xie Xiaohua మరియు ఇతరులు. LiCoO2/MCMBని అధ్యయనం చేసింది మరియు దాని తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ లక్షణాలను పరీక్షించింది.

Xie Xiaohua మరియు ఇతరులు LiCoO2/MCMBని పరిశోధనా వస్తువుగా ఉపయోగించారు మరియు దాని తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఛార్జ్ మరియు ఉత్సర్గ లక్షణాలను పరీక్షించారు.

ఫలితాలు ఉష్ణోగ్రత తగ్గడంతో, ఉత్సర్గ పీఠభూమి 3.762V (0 ℃) నుండి 3.207V (-30 ℃)కి తగ్గింది; మొత్తం బ్యాటరీ సామర్థ్యం కూడా 78.98mA · h (0 ℃) నుండి 68.55mA · h (-30 ℃)కి తగ్గింది.

ఉష్ణోగ్రత తగ్గినప్పుడు, దాని ఉత్సర్గ ప్లాట్‌ఫారమ్ 3.762V (0℃) నుండి 3.207V (–30℃)కి పడిపోతుంది, దాని మొత్తం బ్యాటరీ సామర్థ్యం కూడా 78.98mA·h (0℃) నుండి 68.55mA·hకి పడిపోతుంది; (-30°C).

2. స్పినెల్ నిర్మాణాత్మక కాథోడ్ పదార్థాల తక్కువ ఉష్ణోగ్రత లక్షణాలు

2. స్పినెల్ నిర్మాణం కాథోడ్ పదార్థాల తక్కువ ఉష్ణోగ్రత లక్షణాలు

స్పినెల్ నిర్మాణాత్మక LiMn2O4 కాథోడ్ మెటీరియల్ Co మూలకం లేకపోవడం వల్ల తక్కువ ధర మరియు విషపూరితం కాని ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది.

స్పినెల్ నిర్మాణం LiMn2O4 కాథోడ్ పదార్థం Co మూలకాన్ని కలిగి ఉండదు, కాబట్టి ఇది తక్కువ ధర మరియు విషపూరితం కాని ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది.

అయినప్పటికీ, Mn యొక్క వేరియబుల్ వాలెన్స్ స్థితులు మరియు Mn3+ యొక్క జాన్ టెల్లర్ ప్రభావం నిర్మాణాత్మక అస్థిరతకు మరియు ఈ భాగం యొక్క పేలవమైన రివర్సిబిలిటీకి దారి తీస్తుంది.

అయినప్పటికీ, Mn యొక్క వేరియబుల్ వాలెన్స్ స్థితి మరియు Mn3+ యొక్క జాన్-టెల్లర్ ప్రభావం నిర్మాణాత్మక అస్థిరతకు మరియు ఈ భాగం యొక్క పేలవమైన రివర్సిబిలిటీకి దారి తీస్తుంది.

పెంగ్ జెంగ్షున్ మరియు ఇతరులు. వివిధ తయారీ పద్ధతులు LiMn2O4 కాథోడ్ పదార్థాల ఎలెక్ట్రోకెమికల్ పనితీరుపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతాయని సూచించారు. Rctని ఉదాహరణగా తీసుకోండి: అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఘన దశ పద్ధతి ద్వారా సంశ్లేషణ చేయబడిన LiMn2O4 యొక్క Rct, సోల్ జెల్ పద్ధతి ద్వారా సంశ్లేషణ చేయబడిన దానికంటే చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఈ దృగ్విషయం లిథియం అయాన్ వ్యాప్తి గుణకంలో కూడా ప్రతిబింబిస్తుంది. దీనికి ప్రధాన కారణం ఏమిటంటే, వివిధ సంశ్లేషణ పద్ధతులు ఉత్పత్తుల యొక్క స్ఫటికీకరణ మరియు పదనిర్మాణంపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి.

పెంగ్ జెంగ్‌షున్ మరియు ఇతరులు LiMn2O4 కాథోడ్ పదార్థాల యొక్క ఎలెక్ట్రోకెమికల్ పనితీరుపై ఎక్కువ ప్రభావాన్ని చూపుతారు: అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఘన-దశ పద్ధతి ద్వారా సంశ్లేషణ చేయబడిన LiMn2O4 యొక్క Rct గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది. సోల్-జెల్ పద్ధతి ద్వారా, మరియు ఈ దృగ్విషయం లిథియం అయాన్లలో సంభవిస్తుంది, ఇది వ్యాప్తి గుణకంలో కూడా ప్రతిబింబిస్తుంది. వివిధ సంశ్లేషణ పద్ధతులు ఉత్పత్తి యొక్క స్ఫటికీకరణ మరియు పదనిర్మాణ శాస్త్రంపై ఎక్కువ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉండటం దీనికి కారణం.

3. ఫాస్ఫేట్ వ్యవస్థ కాథోడ్ పదార్థాల తక్కువ ఉష్ణోగ్రత లక్షణాలు

3. ఫాస్ఫేట్ వ్యవస్థ కాథోడ్ పదార్థాల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత లక్షణాలు

LiFePO4, టెర్నరీ మెటీరియల్‌లతో కలిసి, దాని అద్భుతమైన వాల్యూమ్ స్థిరత్వం మరియు భద్రత కారణంగా పవర్ బ్యాటరీలకు ప్రధాన సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థంగా మారింది. 

స్పినెల్ నిర్మాణం LiMn2O4 కాథోడ్ పదార్థం Co మూలకాన్ని కలిగి ఉండదు, కాబట్టి ఇది తక్కువ ధర మరియు విషపూరితం కాని ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది.

లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ యొక్క పేలవమైన తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరు ప్రధానంగా దాని పదార్థం అవాహకం, తక్కువ ఎలక్ట్రానిక్ వాహకత, పేలవమైన లిథియం అయాన్ వ్యాప్తి మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పేలవమైన వాహకత కారణంగా ఉంది, ఇది బ్యాటరీ యొక్క అంతర్గత నిరోధకతను పెంచుతుంది మరియు ధ్రువణత ద్వారా బాగా ప్రభావితమవుతుంది. , బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్‌కు ఆటంకం కలిగిస్తుంది, ఫలితంగా తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత సంతృప్తికరంగా ఉండదు.

దాని అద్భుతమైన వాల్యూమ్ స్థిరత్వం మరియు భద్రత కారణంగా, LiFePO4, టెర్నరీ మెటీరియల్‌లతో కలిసి, పవర్ బ్యాటరీల కోసం ప్రస్తుత కాథోడ్ మెటీరియల్స్‌లో ప్రధాన అంశంగా మారింది. లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ యొక్క పేలవమైన తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరుకు కారణం ఏమిటంటే, పదార్థం స్వయంగా ఒక అవాహకం, తక్కువ ఎలక్ట్రానిక్ వాహకత, పేలవమైన లిథియం అయాన్ డిఫ్యూసివిటీ మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పేలవమైన వాహకత, ఇది బ్యాటరీ యొక్క అంతర్గత ప్రతిఘటనను పెంచుతుంది మరియు దీని వలన బాగా ప్రభావితమవుతుంది. ధ్రువణత బ్యాటరీ ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ నిరోధించబడ్డాయి, కాబట్టి తక్కువ ఉష్ణోగ్రత పనితీరు అనువైనది కాదు.

తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద LiFePO4 యొక్క ఛార్జ్ మరియు ఉత్సర్గ ప్రవర్తనను అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు, Gu Yijie మరియు ఇతరులు. దాని కూలంబిక్ సామర్థ్యం వరుసగా 55 ℃ వద్ద 100% నుండి 0 ℃ వద్ద 96% మరియు -20 ℃ వద్ద 64% తగ్గింది; ఉత్సర్గ వోల్టేజ్ 55 ℃ వద్ద 3.11V నుండి -20 ℃ వద్ద 2.62Vకి తగ్గుతుంది.

Gu Yijie మరియు ఇతరులు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద LiFePO4 యొక్క ఛార్జ్ మరియు ఉత్సర్గ ప్రవర్తనను అధ్యయనం చేసినప్పుడు, దాని కూలంబిక్ సామర్థ్యం 100% నుండి 55 ° C వద్ద 96% మరియు –20 ° C వద్ద 64%కి పడిపోయింది ఉత్సర్గ వోల్టేజ్ 55 ° C వద్ద 3.11V నుండి -20 ° C వద్ద 2.62Vకి తగ్గుతుంది.

జింగ్ మరియు ఇతరులు. నానోకార్బన్ ఉపయోగించి LiFePO4ని సవరించారు మరియు నానోకార్బన్ వాహక ఏజెంట్ల జోడింపు LiFePO4 యొక్క ఎలెక్ట్రోకెమికల్ పనితీరు యొక్క సున్నితత్వాన్ని ఉష్ణోగ్రతకు తగ్గించి, దాని తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరును మెరుగుపరిచిందని కనుగొన్నారు; సవరించిన LiFePO4 యొక్క ఉత్సర్గ వోల్టేజ్ 25 ℃ వద్ద 3.40V నుండి -25 ℃ వద్ద 3.09Vకి తగ్గింది, కేవలం 9.12% తగ్గుదలతో; మరియు దాని బ్యాటరీ సామర్థ్యం -25 ℃ వద్ద 57.3%, నానోకార్బన్ వాహక ఏజెంట్లు లేకుండా 53.4% ​​కంటే ఎక్కువ.

Xing et al. LiFePO4ని సవరించడానికి నానోకార్బన్‌ను ఉపయోగించారు మరియు నానోకార్బన్ వాహక ఏజెంట్‌ను జోడించిన తర్వాత, LiFePO4 యొక్క ఎలెక్ట్రోకెమికల్ లక్షణాలు ఉష్ణోగ్రతకు తక్కువ సున్నితంగా ఉంటాయి మరియు మార్పు చేసిన తర్వాత, LiFePO4 యొక్క ఉత్సర్గ వోల్టేజ్ 3.40 నుండి 3కి పెరిగింది 25°C వద్ద -25°C వద్ద 3.09Vకి పడిపోయింది, కేవలం 9.12% తగ్గింది మరియు నానోకార్బన్ వాహక ఏజెంట్ లేకుండా 57.3% కంటే ఎక్కువ -25°C వద్ద ఉంది.

ఇటీవల, LiMnPO4 ప్రజలలో బలమైన ఆసక్తిని రేకెత్తించింది. అధిక సంభావ్యత (4.1V), కాలుష్యం లేదు, తక్కువ ధర మరియు పెద్ద నిర్దిష్ట సామర్థ్యం (170mAh/g) వంటి ప్రయోజనాలను LiMnPO4 కలిగి ఉందని పరిశోధన కనుగొంది. అయినప్పటికీ, LiFePO4తో పోలిస్తే LiMnPO4 యొక్క తక్కువ అయానిక్ వాహకత కారణంగా, ఆచరణలో LiMn0.8Fe0.2PO4 ఘన పరిష్కారాలను రూపొందించడానికి Mnని పాక్షికంగా భర్తీ చేయడానికి Fe తరచుగా ఉపయోగించబడుతుంది.

ఇటీవల, LiMnPO4 గొప్ప ఆసక్తిని ఆకర్షించింది. LiMnPO4 అధిక సంభావ్యత (4.1V), కాలుష్యం లేదు, తక్కువ ధర మరియు పెద్ద నిర్దిష్ట సామర్థ్యం (170mAh/g) యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉందని పరిశోధన కనుగొంది. అయినప్పటికీ, LiFePO4 కంటే LiMnPO4 యొక్క తక్కువ అయానిక్ వాహకత కారణంగా, LiMn0.8Fe0.2PO4 ఘన ద్రావణాన్ని రూపొందించడానికి ఆచరణలో Mnని పాక్షికంగా భర్తీ చేయడానికి Fe తరచుగా ఉపయోగించబడుతుంది.

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల కోసం ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాల తక్కువ ఉష్ణోగ్రత లక్షణాలు

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ యానోడ్ పదార్థాల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత లక్షణాలు

సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాలతో పోలిస్తే, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలలో ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత క్షీణత దృగ్విషయం మరింత తీవ్రంగా ఉంటుంది, ప్రధానంగా ఈ క్రింది మూడు కారణాల వల్ల:

కాథోడ్ పదార్థాలతో పోలిస్తే, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ యానోడ్ పదార్థాల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత క్షీణత మూడు ప్రధాన కారణాలు ఉన్నాయి:

• తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత అధిక రేటు ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ సమయంలో, బ్యాటరీ ధ్రువణత తీవ్రంగా ఉంటుంది మరియు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ ఉపరితలంపై పెద్ద మొత్తంలో లిథియం మెటల్ నిక్షేపణలు మరియు లిథియం మెటల్ మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ మధ్య ప్రతిచర్య ఉత్పత్తులు సాధారణంగా వాహకతను కలిగి ఉండవు;
• తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద మరియు అధిక రేట్లు వద్ద ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జ్ చేసినప్పుడు, బ్యాటరీ తీవ్రంగా ధ్రువణమవుతుంది మరియు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క ఉపరితలంపై పెద్ద మొత్తంలో లోహ లిథియం నిక్షిప్తం చేయబడుతుంది మరియు మెటాలిక్ లిథియం మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ మధ్య ప్రతిచర్య ఉత్పత్తి సాధారణంగా వాహకం కాదు;
  
• థర్మోడైనమిక్ దృక్కోణం నుండి, ఎలక్ట్రోలైట్ C-O మరియు C-N వంటి పెద్ద సంఖ్యలో ధ్రువ సమూహాలను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాలతో చర్య తీసుకోగలవు, ఫలితంగా SEI ఫిల్మ్‌లు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ప్రభావాలకు ఎక్కువ అవకాశం కలిగి ఉంటాయి;
• థర్మోడైనమిక్ దృక్కోణం నుండి, ఎలక్ట్రోలైట్ C-O మరియు C-N వంటి పెద్ద సంఖ్యలో ధ్రువ సమూహాలను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి యానోడ్ పదార్థంతో చర్య తీసుకోగలవు మరియు ఏర్పడిన SEI ఫిల్మ్ తక్కువ ఉష్ణోగ్రతకు ఎక్కువ అవకాశం ఉంటుంది;
  
• తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కార్బన్ నెగటివ్ ఎలక్ట్రోడ్‌లలో లిథియంను పొందుపరచడం కష్టం, ఫలితంగా అసమాన ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ జరుగుతుంది.
• కార్బన్ నెగటివ్ ఎలక్ట్రోడ్‌లు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద లిథియంను చొప్పించడం కష్టం, మరియు ఛార్జ్ మరియు డిచ్ఛార్జ్‌లో అసమానత ఉంది.
  

తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఎలక్ట్రోలైట్స్ పై పరిశోధన

తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఎలక్ట్రోలైట్‌పై పరిశోధన

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలలో Li+ని ప్రసారం చేయడంలో ఎలక్ట్రోలైట్ పాత్ర పోషిస్తుంది మరియు దాని అయాన్ వాహకత మరియు SEI ఫిల్మ్ ఫార్మేషన్ పనితీరు బ్యాటరీ యొక్క తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరుపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి. తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఎలక్ట్రోలైట్ల నాణ్యతను నిర్ధారించడానికి మూడు ప్రధాన సూచికలు ఉన్నాయి: అయాన్ వాహకత, ఎలక్ట్రోకెమికల్ విండో మరియు ఎలక్ట్రోడ్ రియాక్షన్ యాక్టివిటీ. ఈ మూడు సూచికల స్థాయి ఎక్కువగా వాటి సమ్మేళన పదార్థాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది: ద్రావకాలు, ఎలక్ట్రోలైట్లు (లిథియం లవణాలు) మరియు సంకలనాలు. అందువల్ల, బ్యాటరీల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరును అర్థం చేసుకోవడానికి మరియు మెరుగుపరచడానికి ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క వివిధ భాగాల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరును అధ్యయనం చేయడం చాలా ముఖ్యమైనది.

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలలో Li+ రవాణా చేయడంలో ఎలక్ట్రోలైట్ పాత్ర పోషిస్తుంది మరియు దాని అయానిక్ వాహకత మరియు SEI ఫిల్మ్-ఫార్మింగ్ లక్షణాలు బ్యాటరీ యొక్క తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరుపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి. తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఎలక్ట్రోలైట్ల నాణ్యతను నిర్ధారించడానికి మూడు ప్రధాన సూచికలు ఉన్నాయి: అయానిక్ కండక్టివిటీ, ఎలక్ట్రోకెమికల్ విండో మరియు ఎలక్ట్రోడ్ రియాక్టివిటీ. ఈ మూడు సూచికల స్థాయిలు వాటి సమ్మేళన పదార్థాలపై చాలా వరకు ఆధారపడి ఉంటాయి: ద్రావకం, ఎలక్ట్రోలైట్ (లిథియం ఉప్పు) మరియు సంకలనాలు. అందువల్ల, ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క వివిధ భాగాల యొక్క తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత లక్షణాల అధ్యయనం బ్యాటరీ యొక్క తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరును అర్థం చేసుకోవడానికి మరియు మెరుగుపరచడానికి చాలా ముఖ్యమైనది.

• చైన్ కార్బోనేట్‌లతో పోలిస్తే, EC ఆధారిత ఎలక్ట్రోలైట్‌లు కాంపాక్ట్ స్ట్రక్చర్, అధిక ఇంటరాక్షన్ ఫోర్స్ మరియు ఎక్కువ మెల్టింగ్ పాయింట్ మరియు స్నిగ్ధతను కలిగి ఉంటాయి. అయినప్పటికీ, వృత్తాకార నిర్మాణం ద్వారా తీసుకురాబడిన పెద్ద ధ్రువణత తరచుగా అధిక విద్యుద్వాహక స్థిరాంకానికి దారితీస్తుంది. అధిక విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం, అధిక అయాన్ వాహకత మరియు EC ద్రావకాల యొక్క అద్భుతమైన ఫిల్మ్-ఫార్మింగ్ పనితీరు సాల్వెంట్ అణువుల సహ చొప్పించడాన్ని ప్రభావవంతంగా నిరోధిస్తుంది, వాటిని చాలా అవసరం. అందువల్ల, సాధారణంగా ఉపయోగించే తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఎలక్ట్రోలైట్ వ్యవస్థలు ECపై ఆధారపడి ఉంటాయి మరియు తక్కువ ద్రవీభవన స్థానం కలిగిన చిన్న మాలిక్యూల్ ద్రావకాలతో కలుపుతారు.
• చైన్ కార్బోనేట్‌తో పోలిస్తే, EC-ఆధారిత ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత లక్షణాలు సైక్లిక్ కార్బోనేట్ గట్టి నిర్మాణం, బలమైన శక్తి, అధిక ద్రవీభవన స్థానం మరియు చిక్కదనాన్ని కలిగి ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, రింగ్ నిర్మాణం ద్వారా తీసుకురాబడిన పెద్ద ధ్రువణత తరచుగా పెద్ద విద్యుద్వాహక స్థిరాంకాన్ని కలిగి ఉంటుంది. పెద్ద విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం, అధిక అయాన్ వాహకత మరియు EC ద్రావకాల యొక్క అద్భుతమైన ఫిల్మ్-ఫార్మింగ్ లక్షణాలు సాల్వెంట్ అణువుల సహ-చొప్పించడాన్ని సమర్థవంతంగా నిరోధిస్తాయి, కాబట్టి సాధారణంగా ఉపయోగించే తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఎలక్ట్రోలైట్ వ్యవస్థలు EC ఆధారంగా ఉంటాయి మరియు చిన్నవిగా ఉంటాయి. తక్కువ ద్రవీభవన స్థానంతో అణువు ద్రావకం.
  
• లిథియం లవణాలు ఎలక్ట్రోలైట్స్‌లో ముఖ్యమైన భాగం. ఎలక్ట్రోలైట్స్‌లోని లిథియం లవణాలు ద్రావణం యొక్క అయానిక్ వాహకతను మెరుగుపరచడమే కాకుండా, ద్రావణంలో Li+ యొక్క వ్యాప్తి దూరాన్ని కూడా తగ్గిస్తాయి. సాధారణంగా చెప్పాలంటే, ఒక ద్రావణంలో Li+ యొక్క అధిక సాంద్రత, దాని అయాన్ వాహకత ఎక్కువ. అయినప్పటికీ, ఎలక్ట్రోలైట్‌లోని లిథియం అయాన్ల సాంద్రత లిథియం లవణాల సాంద్రతతో సరళంగా సంబంధం కలిగి ఉండదు, కానీ పారాబొలిక్ ఆకారాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది. ఎందుకంటే ద్రావకంలోని లిథియం అయాన్ల గాఢత ద్రావకంలోని లిథియం లవణాల విచ్ఛేదనం మరియు అనుబంధం యొక్క బలంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

• లిథియం ఉప్పు ఎలక్ట్రోలైట్‌లో ముఖ్యమైన భాగం. ఎలక్ట్రోలైట్‌లోని లిథియం ఉప్పు ద్రావణం యొక్క అయానిక్ వాహకతను పెంచడమే కాకుండా, ద్రావణంలో Li+ యొక్క వ్యాప్తి దూరాన్ని కూడా తగ్గిస్తుంది. సాధారణంగా చెప్పాలంటే, ద్రావణంలో Li+ గాఢత ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, దాని అయానిక్ వాహకత అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది. అయితే, ఎలక్ట్రోలైట్‌లోని లిథియం అయాన్ సాంద్రత లిథియం ఉప్పు సాంద్రతతో సరళంగా సంబంధం కలిగి ఉండదు, కానీ పారాబొలిక్. ఎందుకంటే ద్రావకంలోని లిథియం అయాన్ల గాఢత ద్రావకంలోని లిథియం ఉప్పు యొక్క డిస్సోసియేషన్ మరియు అనుబంధం యొక్క బలంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

  
  

తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఎలక్ట్రోలైట్స్ పై పరిశోధన

తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఎలక్ట్రోలైట్‌పై పరిశోధన

బ్యాటరీ కూర్పుతో పాటు, ప్రాక్టికల్ ఆపరేషన్‌లో ప్రాసెస్ కారకాలు కూడా బ్యాటరీ పనితీరుపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి.

బ్యాటరీ కూర్పుతో పాటు, వాస్తవ ఆపరేషన్‌లోని ప్రక్రియ కారకాలు కూడా బ్యాటరీ పనితీరుపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతాయి.

(1) తయారీ ప్రక్రియ. యాకూబ్ మరియు ఇతరులు. LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/గ్రాఫైట్ బ్యాటరీల యొక్క తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరుపై ఎలక్ట్రోడ్ లోడ్ మరియు పూత మందం యొక్క ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేసింది మరియు కెపాసిటీ నిలుపుదల పరంగా, ఎలక్ట్రోడ్ లోడ్ చిన్నది మరియు పూత పొర ఎంత సన్నగా ఉంటే అంత మెరుగ్గా ఉంటుందని కనుగొన్నారు. తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరు.

(1) తయారీ ప్రక్రియ. Yaqub et al. LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/గ్రాఫైట్ బ్యాటరీల యొక్క తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరుపై ఎలక్ట్రోడ్ లోడ్ మరియు పూత మందం యొక్క ప్రభావాలను అధ్యయనం చేశారు మరియు సామర్థ్య నిలుపుదల పరంగా, ఎలక్ట్రోడ్ లోడ్ చిన్నదిగా మరియు పూత పొర సన్నగా ఉంటుందని కనుగొన్నారు. , తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరు మంచిది.

(2) ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ స్థితి. పెట్జ్ల్ మరియు ఇతరులు. బ్యాటరీల సైకిల్ లైఫ్‌పై తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ పరిస్థితుల ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేసింది మరియు డిచ్ఛార్జ్ డెప్త్ పెద్దగా ఉన్నప్పుడు, అది గణనీయమైన సామర్థ్య నష్టాన్ని కలిగిస్తుంది మరియు సైకిల్ జీవితాన్ని తగ్గిస్తుంది.

(2) ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ స్థితి. Petzl et al. బ్యాటరీ సైకిల్ లైఫ్‌పై తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఛార్జ్ మరియు ఉత్సర్గ స్థితుల ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేసింది మరియు డిచ్ఛార్జ్ డెప్త్ ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, అది ఎక్కువ సామర్థ్య నష్టాన్ని కలిగిస్తుంది మరియు సైకిల్ జీవితాన్ని తగ్గిస్తుంది.

(3) ఇతర కారకాలు. ఉపరితల వైశాల్యం, రంధ్ర పరిమాణం, ఎలక్ట్రోడ్ సాంద్రత, ఎలక్ట్రోడ్ మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ మధ్య తేమ మరియు సెపరేటర్ అన్నీ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరును ప్రభావితం చేస్తాయి. అదనంగా, బ్యాటరీల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరుపై పదార్థం మరియు ప్రక్రియ లోపాల ప్రభావం విస్మరించబడదు.

(3) ఇతర కారకాలు. ఉపరితల వైశాల్యం, రంధ్ర పరిమాణం, ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క ఎలక్ట్రోడ్ సాంద్రత, ఎలక్ట్రోడ్ మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క తేమ మరియు సెపరేటర్ అన్నీ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరును ప్రభావితం చేస్తాయి. అదనంగా, బ్యాటరీల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరుపై పదార్థాలు మరియు ప్రక్రియలలోని లోపాల ప్రభావం విస్మరించబడదు.

సారాంశం

సంగ్రహించండి

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరును నిర్ధారించడానికి, ఈ క్రింది అంశాలను బాగా చేయాలి:

(1) సన్నని మరియు దట్టమైన SEI ఫిల్మ్‌ను రూపొందించడం;

(2) క్రియాశీల పదార్ధంలో Li+కి అధిక వ్యాప్తి గుణకం ఉందని నిర్ధారించుకోండి;

(3) ఎలక్ట్రోలైట్లు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద అధిక అయానిక్ వాహకతను కలిగి ఉంటాయి.

అదనంగా, పరిశోధన వేరే విధానాన్ని తీసుకోవచ్చు మరియు మరొక రకమైన లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీపై దృష్టి పెట్టవచ్చు - అన్ని ఘన స్థితి లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు. సాంప్రదాయ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలతో పోలిస్తే, అన్ని సాలిడ్-స్టేట్ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు, ముఖ్యంగా అన్ని సాలిడ్-స్టేట్ థిన్-ఫిల్మ్ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు, తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఉపయోగించే బ్యాటరీల సామర్థ్యం క్షీణత మరియు సైక్లింగ్ భద్రతా సమస్యలను పూర్తిగా పరిష్కరిస్తాయని భావిస్తున్నారు.

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పనితీరును నిర్ధారించడానికి, ఈ క్రింది పాయింట్లు చేయాలి:

(1) సన్నని మరియు దట్టమైన SEI ఫిల్మ్‌ను రూపొందించండి;

(2) క్రియాశీల పదార్థంలో Li+ పెద్ద వ్యాప్తి గుణకం ఉందని నిర్ధారించుకోండి;

(3) ఎలక్ట్రోలైట్ తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద అధిక అయానిక్ వాహకతను కలిగి ఉంటుంది.

అదనంగా, పరిశోధన మరొక రకమైన లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ-ఆల్-సాలిడ్-స్టేట్ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీపై దృష్టి పెట్టడానికి మరొక మార్గాన్ని కూడా కనుగొనవచ్చు. సాంప్రదాయిక లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలతో పోలిస్తే, ఆల్-సాలిడ్-స్టేట్ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు, ప్రత్యేకించి ఆల్-సాలిడ్-స్టేట్ థిన్-ఫిల్మ్ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు, బ్యాటరీల సామర్థ్య క్షీణత మరియు సైకిల్ భద్రత సమస్యలను పూర్తిగా పరిష్కరిస్తాయని భావిస్తున్నారు. తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలు.