Kuidas valmistada ülimadala temperatuuriga liitiumioonakusid, mis suudavad normaalselt töötada miinus 60°C juures?

Hiljuti on Ding Jianning Jiangsu ülikoolist ja teised kasutanud positiivse elektroodi materjalina liitiumraudfosfaadiga kaetud mesopoorset süsinikku ja negatiivse elektroodi materjalina kõva süsinikmaterjali, mis on rikas mesopoorse struktuuriga, mis on valmistatud elektroketrustehnoloogia abil. Liitiumbistrifluorometaansulfonimiidi LiTFSi sool ja DIOX (1,3-dioksaan) + EC (etüleenkarbonaat) + VC (vinülideenkarbonaat) lahustite elektrolüüt koondatakse liitiumioonakusse. Leiutisekohase aku aku materjalil on suurepärased ioonide ülekandeomadused ja liitiumioonide kiire desolvatatsiooni omadused, samuti madala temperatuuriga elektrolüüt, mis säilitab hea jõudluse madalatel temperatuuridel, tagades, et aku saab normaalselt töötada ka miinus 60° juures. C.

Akutööstuse kõige kiiremini areneva tehnoloogiana tervitab avalikkus liitium-ioonakusid laialdaselt nende kõrge tööpinge, suure energiatiheduse, pika tööea, vähese isetühjenemise, mäluefekti puudumise ja "rohelise" keskkonnakaitse tõttu. Tööstus on investeerinud ka palju teadusuuringutesse. Üha rohkem uuritakse liitiumioonide kohta, mis suudavad kohaneda ülimadalate temperatuuridega. Kuid madala temperatuuriga keskkonnas suureneb elektrolüüdi viskoossus järsult ja see pikendab liitiumioonakude liikumist elektroodi materjalide vahel. Lisaks on elektrolüüt madalatel temperatuuridel positiivne. Negatiivses elektroodis moodustunud SEI kiht läbib faasimuutuse ja muutub ebastabiilsemaks. Seetõttu tagavad käesoleva leiutise positiivsed ja negatiivsed elektroodid stabiilsema SEI moodustumise keskkonna, lühema ülekandekauguse ja madalama viskoossusega elektrolüüdi madalatel temperatuuridel, realiseerides liitiumaku, mis suudab töötada ka ülimadalatel temperatuuridel. miinus 60°C. . Leiutisega lahendatav tehniline probleem on ületada liitiumaku materjalide kasutamise piirangud madala temperatuuriga keskkondades ja tavaliste elektrolüütide kõrge viskoossusega madalal temperatuuril ja madalal ioonide liikuvusega seotud probleem ning tagada suure kiirusega laadimine. ja tühjendamine ülimadalal temperatuuril Liitium-ioonaku ja selle valmistamismeetodi puhul kasutatakse liitiumioonakut, et saavutada suurepärane laadimis- ja tühjendusjõudlus madalatel temperatuuridel.

Joonis 1 Elektrokeemilise jõudluse võrdlus madala temperatuuriga liitiumioonakud toatemperatuuril ja madalal temperatuuril.

Leiutise kasulik mõju seisneb selles, et kui kahjulikku elektroodimaterjali kasutatakse elektroodilehena, pole sideainet vaja. See ei vähenda juhtivust ja suurendab jõudlust.

Manus: patendi teave

Patendi nimi: Ülimadala temperatuuriga liitiumioonaku valmistamismeetod, mis võib tavaliselt töötada miinus 60 °C juures

Taotluse avaldamise number CN 109980195 A

Kandideerimise kuulutamise kuupäev 2019.07.05

Taotluse nr 201910179588 .4

Kandideerimise kuupäev 2019.03.11

Taotleja Jiangsu ülikool

Leiutaja Ding Jianning Xu Jiang Yuan Ningyi Cheng Guanggui