Cov laj thawj vim li cas cov roj teeb lithium-ion tsis tuaj yeem them sai sai

Rau lithium-ion roj teeb ntshiab hluav taws xob tsheb, kev them nyiaj nyuaj tseem yog qhov teeb meem loj, yog li "kev them nyiaj ceev" tau dhau los ua gimmick rau ntau lub tuam txhab. Hauv kuv tus kheej lub tswv yim, qhov teeb meem them ceev ceev ntawm lithium roj teeb yuav tsum tau soj ntsuam los ntawm ob theem.

Los ntawm qhov kev xav ntawm lub roj teeb ntawm tes, qhov kev ua tau zoo ntawm cov roj teeb lithium-ion yog txwv los ntawm cov yam ntxwv ntawm kev sib kis ntawm cov khoom siv hluav taws xob zoo / hluav taws xob / cov khoom tsis zoo electrode ua ke, thiab ntawm qhov tod tes, cov txheej txheem electrode thiab cell qauv tsim kuj. muaj kev cuam tshuam loj heev rau kev ua haujlwm ntawm tus nqi.
Txawm li cas los xij, nyob rau hauv cov nqe lus ntawm kev coj tus kheej thiab kev thauj mus los, cov roj teeb lithium tsis haum rau kev them nyiaj ceev. Kev coj tus kheej thiab kev thauj tus cwj pwm ntawm lub roj teeb lithium nyob ntawm ntau yam tseem ceeb, suav nrog cov khoom siv hluav taws xob zoo thiab tsis zoo, qhov sib txawv ntawm lithium ions, thiab cov khoom siv hluav taws xob ntawm cov organic electrolyte. Raws li cov txheej txheem embedded, diffusion coefficient ntawm lithium ions nyob rau hauv zoo electrode cov ntaub ntawv (olivine nyob rau hauv ib-dimensional ion raws, txheej cov ntaub ntawv nyob rau hauv ob-dimensional raws, thiab spinel zoo electrode cov ntaub ntawv nyob rau hauv peb-dimensional raws) thiab tsis zoo electrode graphite tsis zoo. Cov khoom siv hluav taws xob (cov txheej txheem txheej) feem ntau yog ntau qhov kev txiav txim siab ntawm qhov qis dua tus nqi tsis tu ncua ntawm heterogeneous redox cov tshuaj tiv thaiv nyob rau hauv aqueous Secondary roj teeb.

 

 

Ntxiv mus, cov ion conductivity ntawm cov organic electrolytes yog ob qhov kev txiav txim ntawm qhov loj me qis dua li ntawm cov roj teeb uas muaj zog electrolytes (muaj zog acids lossis cov hauv paus). Qhov tsis zoo electrode nto ntawm lithium roj teeb muaj ib txheej ntawm SEI zaj duab xis, thiab qhov tseeb, qhov kev ua tau zoo ntawm lithium roj teeb feem ntau yog tswj los ntawm qhov sib txawv ntawm lithium ions hauv SEI zaj duab xis. Vim tias qhov polarization hnyav dua ntawm cov hmoov electrodes hauv cov organic electrolytes piv rau cov tshuab aqueous, qhov tsis zoo electrode nto yog feem ntau ua rau lithium nag lossis daus nyob rau hauv qhov kev nthuav dav lossis qhov kub thiab txias, ua rau muaj kev phom sij loj.
Tsis tas li ntawd, nyob rau hauv tus nqi siab them nqi, cov lattice ntawm cov khoom siv electrode yog qhov ua rau puas tsuaj, thiab cov graphite txheej ntawm cov electrode tsis zoo kuj yuav raug puas tsuaj. Cov yam ntxwv no yuav ua rau kom muaj peev xwm lwj, yog li cuam tshuam rau lub neej kev pab cuam ntawm cov roj teeb fais fab. Yog li ntawd, cov yam ntxwv tseem ceeb ntawm cov tshuaj tiv thaiv embedded txiav txim siab tias cov roj teeb lithium-ion tsis haum rau kev them nqi siab. Cov txiaj ntsig kev tshawb fawb tau lees paub tias lub voj voog lub neej ntawm ib tus neeg cov roj teeb nyob rau hauv kev them nqi ceev thiab kev tawm sai sai yuav txo qis, thiab cov roj teeb kev ua tau zoo yuav ua rau cov theem tom qab siv.

Tau kawg, qee cov neeg nyeem yuav nug, cov roj teeb lithium titanate puas tuaj yeem them thiab tawm ntawm tus nqi siab?
Qhov kev ua tau zoo ntawm lithium titanate tuaj yeem piav qhia los ntawm nws cov qauv siv lead ua thiab ion diffusion coefficient. Txawm li cas los xij, lub zog ntom ntawm Lithium Titanate Roj teeb yog tsawg heev, thiab lawv lub zog siv tau ua tiav los ntawm cov roj teeb lithium titanate roj teeb. Tus nqi qis-ua tau zoo txiav txim siab tias cov roj teeb lithium titanate tsis tuaj yeem dhau los ua lub hauv paus ntawm kev txhim kho lithium roj teeb. Qhov tseeb, kev muag khoom qeeb ntawm Toshiba SCiB roj teeb hauv Nyij Pooj nyob rau xyoo tas los no tau qhia txog qhov teeb meem.
Nyob rau theem ntawm tes, tus nqi kev ua tau zoo tuaj yeem txhim kho los ntawm qhov kev xav ntawm cov txheej txheem electrode thiab cov qauv ntawm tes tsim, xws li ua rau cov electrodes thinner los yog nce qhov kev faib ua feem ntawm cov khoom siv hluav taws xob, uas feem ntau siv cov txheej txheem. Txawm li cas los xij, qee cov tuam txhab lag luam tau siv txoj hauv kev zoo xws li tshem cov thermistor ntawm cov roj teeb thiab ua kom cov khoom siv tam sim no. Qhov tseeb, ntau lub tuam txhab roj teeb hluav taws xob hauv tsev suav nrog lawv cov roj teeb hluav taws xob LFP cov ntaub ntawv siab ntawm 30C lossis txawm tias 50C yog qhov tseem ceeb tshaj plaws.
Dab tsi tus sau xav taw qhia ntawm no yog tias raws li kev sim, nws nkag siab, tab sis qhov tseem ceeb yog qhov hloov pauv tau tshwm sim hauv lub roj teeb ntawm tes. Lub sij hawm ntev lub sij hawm siab magnification them thiab tso tawm tej zaum yuav ua rau cov qauv ntawm cov khoom zoo thiab tsis zoo electrode, thiab lithium twb precipitated los ntawm qhov tsis zoo electrode. Cov teeb meem no yuav tsum tau siv qee txoj hauv kev tshawb nrhiav hauv qhov chaw (xws li SEM, XRD, thiab neutron diffraction) kom paub meej. Hmoov tsis zoo, yuav luag tsis muaj ntawv ceeb toom ntawm daim ntawv thov ntawm cov kev tshawb pom hauv qhov chaw hauv cov tuam txhab roj teeb hauv tsev.
Tus kws sau ntawv kuj tseem ceeb rau cov neeg nyeem kom xyuam xim rau qhov sib txawv ntawm kev them nyiaj thiab kev tso tawm ntawm cov roj teeb lithium-ion. Tsis zoo li cov txheej txheem them nyiaj, cov roj teeb lithium-ion tsis ua rau muaj kev puas tsuaj loj rau lub roj teeb thaum tso tawm ntawm tus nqi siab dua (ua haujlwm sab nraud) raws li kev them nyiaj ceev, uas zoo ib yam li lwm cov roj teeb hauv dej. Txawm li cas los xij, rau kev siv lub tsheb hluav taws xob, qhov kev thov rau kev them nqi siab (kev them ceev ceev) yog qhov tsis txaus ntseeg ntau tshaj li qhov tso tawm tam sim no.

Nyob rau theem ntawm cov roj teeb pob, qhov xwm txheej yuav ua kom nyuaj dua. Thaum lub sij hawm them tus txheej txheem, lub charger voltage thiab tam sim no ntawm ib tug nyias muaj nyias ib lub roj teeb tsis zoo ib yam, uas yuav inevitably ua rau lub sij hawm them ntawm lub hwj chim roj teeb ntau tshaj li ntawm tus neeg lub roj teeb. Qhov no txhais tau hais tias txawm hais tias cov txheej txheem kev them nyiaj ib txwm tuaj yeem them ib lub roj teeb ib nrab rau ib nrab ntawm nws lub peev xwm hauv 30 feeb, lub roj teeb pob yuav twv yuav raug tshaj lub sijhawm no, uas rau qee qhov txhais tau tias qhov zoo ntawm kev them nyiaj ceev ceev tsis pom tseeb.
Tsis tas li ntawd, thaum lub sij hawm siv (tso tawm) ntawm lithium-ion roj teeb, kev noj ntawm lawv lub peev xwm tsis yog linearly cuam tshuam nrog lub sij hawm tso tawm, tab sis txo qis sai dua lub sijhawm. Piv txwv li, yog tias ib lub tsheb fais fab muaj peev xwm them tag nrho ntawm kev tsav tsheb ntawm 200 mais, tom qab nws tau tsav 100 mais ib txwm, lub roj teeb fais fab tseem yuav muaj 80% ntawm nws lub peev xwm. Thaum lub roj teeb muaj peev xwm tseem nyob ntawm 50%, lub tsheb hluav taws xob tsuas tuaj yeem mus txog 50 mais.
Cov yam ntxwv ntawm cov roj teeb lithium-ion qhia peb tias tsuas yog them ib nrab lossis 80% ntawm cov roj teeb hluav taws xob tsis txaus kom tau raws li qhov xav tau ntawm kev siv hluav taws xob. Piv txwv li, Tesla qhov kev txhawb nqa ceev ceev thev naus laus zis, hauv kuv lub tswv yim, yog qhov ua tau zoo dua li qhov ua tau zoo. Ntxiv mus, kev them nyiaj ceev ceev yuav ua rau lub roj teeb lub neej thiab kev ua haujlwm tsis zoo, thiab ua rau muaj kev nyab xeeb.
Txij li cov roj teeb lithium tsis yog qhov tsim nyog rau kev them nyiaj ceev, kev xav, lub roj teeb hloov pauv tuaj yeem them nyiaj rau lawv qhov tsis txaus hauv kev them nyiaj ceev. Txawm hais tias tsim cov roj teeb fais fab raws li hom plug-in tuaj yeem ua rau muaj teeb meem ntawm lub zog ntawm cov teeb meem thiab cov teeb meem hluav taws xob hluav taws xob rau tag nrho lub tsheb, nrog rau cov teeb meem loj ntawm cov qauv roj teeb thiab kev zam txim, kuv tus kheej ntseeg tias hom no yog kev daws teeb meem (tsuas yog. nyob rau theem kev) los daws qhov teeb meem ntawm kev them ceev ceev ntawm lithium-ion roj teeb.
Nyob rau hauv tus sau lub tswv yim, yog vim li cas yog vim li cas vim li cas "hloov roj teeb + roj teeb hloov qauv" tsis muaj kev vam meej ua ntej ntawm lub ntiaj teb no tsis tsuas yog vim cov neeg siv khoom (cov tswv tsheb ntseeg hais tias cov roj teeb, zoo li lub tsheb, yog lawv tus kheej ntiag tug khoom), tab sis kuj. vim qhov kev faib loj loj ntawm cov txiaj ntsig zais tom qab cov qauv kev lag luam. Hauv cov teb chaws Western uas muaj kev lag luam siab heev, qhov nyuaj ntawm kev daws qhov teeb meem no ntau dua li hauv Suav teb. Hauv kuv tus kheej lub tswv yim, lub roj teeb hloov pauv yuav muaj peev xwm loj hlob hauv thaj chaw uas cov tsheb hluav taws xob ntshiab, xws li tsheb npav thiab tsheb tavxij, feem ntau yog siv hauv Suav teb yav tom ntej.