ວັດສະດຸ ternary Nickel-cobalt-manganese ແມ່ນຫນຶ່ງໃນວັດສະດຸຕົ້ນຕໍຂອງຫມໍ້ໄຟພະລັງງານໃນປະຈຸບັນ. ສາມອົງປະກອບມີຄວາມຫມາຍທີ່ແຕກຕ່າງກັນສໍາລັບວັດສະດຸ cathode, ໃນນັ້ນອົງປະກອບຂອງ nickel ແມ່ນເພື່ອປັບປຸງຄວາມສາມາດຂອງຫມໍ້ໄຟ. ເນື້ອໃນຂອງ nickel ສູງຂຶ້ນ, ຄວາມອາດສາມາດສະເພາະຂອງວັດສະດຸສູງຂຶ້ນ. NCM811 ມີຄວາມສາມາດສະເພາະຂອງ 200mAh / g ແລະເວທີການປ່ອຍປະມານ 3.8V, ເຊິ່ງສາມາດຜະລິດເປັນຫມໍ້ໄຟຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ບັນຫາຂອງ NCM811 ຫມໍ້ໄຟແມ່ນຄວາມປອດໄພທີ່ບໍ່ດີແລະການທໍາລາຍໄວຂອງວົງຈອນໄວ. ເຫດຜົນໃດແດ່ທີ່ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຊີວິດຮອບວຽນ ແລະຄວາມປອດໄພຂອງມັນ? ວິທີການແກ້ໄຂບັນຫານີ້? ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນການວິເຄາະໃນຄວາມເລິກ:

NCM811 ຖືກສ້າງເປັນແບດເຕີຣີ້ປຸ່ມ (NCM811/Li) ແລະຫມໍ້ໄຟຊຸດທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ (NCM811 / graphite), ແລະຄວາມຈຸຂອງແກັດແລະຄວາມຈຸຂອງແບດເຕີລີ່ເຕັມໄດ້ຖືກທົດສອບຕາມລໍາດັບ. ແບດເຕີລີ່ Soft-pack ໄດ້ຖືກແບ່ງອອກເປັນສີ່ກຸ່ມສໍາລັບການທົດລອງປັດໄຈດຽວ. ຕົວແປພາລາມິເຕີແມ່ນແຮງດັນຕັດ, ເຊິ່ງແມ່ນ 4.1V, 4.2V, 4.3V ແລະ 4.4V, ຕາມລໍາດັບ. ທໍາອິດ, ຫມໍ້ໄຟໄດ້ຖືກຖີບສອງຄັ້ງຢູ່ທີ່ 0.05c ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຢູ່ທີ່ 0.2C ທີ່ 30 ℃. ຫຼັງຈາກ 200 ຮອບ, ເສັ້ນໂຄ້ງວົງຈອນຫມໍ້ໄຟຊຸດອ່ອນແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້:

ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ຈາກຕົວເລກວ່າພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຂອງແຮງດັນໄຟຟ້າຕັດສູງ, ຄວາມອາດສາມາດຂອງກຼາມຂອງສິ່ງມີຊີວິດແລະແບດເຕີຣີແມ່ນສູງ, ແຕ່ຄວາມອາດສາມາດຂອງແບດເຕີລີ່ແລະວັດສະດຸກໍ່ທໍາລາຍໄວ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຢູ່ທີ່ແຮງດັນຕັດຕ່ໍາ (ຕ່ໍາກວ່າ 4.2V), ຄວາມອາດສາມາດຂອງຫມໍ້ໄຟຫຼຸດລົງຊ້າໆແລະຊີວິດຮອບວຽນແມ່ນດົນກວ່າ.

ໃນການທົດລອງນີ້, ປະຕິກິລິຍາຂອງແມ່ກາຝາກໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍ isothermal calorimetry ແລະໂຄງສ້າງແລະການເຊື່ອມໂຊມຂອງວັດສະດຸ cathode ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການລົດຖີບໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍ XRD ແລະ SEM. ບົດສະຫຼຸບມີດັ່ງນີ້:

ຮູບ​ພາບ

ຫນ້າທໍາອິດ, ການປ່ຽນແປງໂຄງສ້າງບໍ່ແມ່ນສາເຫດຕົ້ນຕໍຂອງວົງຈອນຫມໍ້ໄຟຫຼຸດລົງ

ຜົນໄດ້ຮັບຂອງ XRD ແລະ SEM ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າບໍ່ມີຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ຊັດເຈນໃນ morphology ອະນຸພາກແລະໂຄງສ້າງປະລໍາມະນູຂອງຫມໍ້ໄຟທີ່ມີ electrode ແລະແຮງດັນໄຟຟ້າຕັດຂອງ 4.1V, 4.2V, 4.3V ແລະ 4.4V ຫຼັງຈາກ 200 ຮອບວຽນຢູ່ທີ່ 0.2c. ດັ່ງນັ້ນ, ການປ່ຽນແປງໂຄງສ້າງຢ່າງໄວວາຂອງສິ່ງມີຊີວິດໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟແລະການໄຫຼອອກບໍ່ແມ່ນເຫດຜົນຕົ້ນຕໍສໍາລັບການຫຼຸດລົງຂອງວົງຈອນຫມໍ້ໄຟ. ແທນທີ່ຈະ, ປະຕິກິລິຍາຂອງແມ່ກາຝາກໃນການໂຕ້ຕອບລະຫວ່າງ electrolyte ແລະ particles reactive ສູງຂອງສິ່ງທີ່ມີຊີວິດຢູ່ໃນລັດ delithium ເປັນສາເຫດຕົ້ນຕໍຂອງການຫຼຸດຜ່ອນອາຍຸຫມໍ້ໄຟໃນວົງຈອນແຮງດັນສູງ 4.2V.

(1) SEM

ຮູບ​ພາບ

ຮູບ​ພາບ

A1 ແລະ A2 ແມ່ນຮູບພາບ SEM ຂອງຫມໍ້ໄຟທີ່ບໍ່ມີການໄຫຼວຽນ. B ~ E ແມ່ນຮູບພາບ SEM ຂອງອຸປະກອນການດໍາລົງຊີວິດ electrode ໃນທາງບວກຫຼັງຈາກ 200cycle ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂ 0.5C ແລະການສາກໄຟແຮງດັນຕັດຂອງ 4.1V / 4.2V / 4.3V / 4.4V, ຕາມລໍາດັບ. ເບື້ອງຊ້າຍແມ່ນຮູບພາບກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກພາຍໃຕ້ການຂະຫຍາຍຕ່ໍາແລະດ້ານຂວາແມ່ນຮູບພາບກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກພາຍໃຕ້ການຂະຫຍາຍສູງ. ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຮູບຂ້າງເທິງ, ບໍ່ມີຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ສໍາຄັນໃນ morphology ຂອງອະນຸພາກແລະລະດັບການແຕກຫັກລະຫວ່າງແບດເຕີລີ່ໄຫຼວຽນແລະຫມໍ້ໄຟທີ່ບໍ່ໄຫຼວຽນ.

(2) ຮູບພາບ XRD

ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຮູບຂ້າງເທິງ, ບໍ່ມີຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ຊັດເຈນລະຫວ່າງຫ້າຍອດໃນຮູບຮ່າງແລະຕໍາແຫນ່ງ.

(3) ການປ່ຽນແປງຂອງຕົວກໍານົດການ lattice

ຮູບ​ພາບ

ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຕາຕະລາງ, ຈຸດຕໍ່ໄປນີ້:

1. ຄວາມຄົງທີ່ເສັ້ນດ່າງຂອງແຜ່ນຂົ້ວໂລກທີ່ບໍ່ມີວົງຈອນແມ່ນສອດຄ່ອງກັບຝຸ່ນທີ່ມີຊີວິດຂອງ NCM811. ໃນເວລາທີ່ວົງຈອນຕັດແຮງດັນໄຟຟ້າແມ່ນ 4.1V, ຄົງທີ່ເສັ້ນດ່າງບໍ່ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຈາກສອງທີ່ຜ່ານມາ, ແລະແກນ C ເພີ່ມຂຶ້ນເລັກນ້ອຍ. ຄວາມຄົງທີ່ຂອງເສັ້ນດ່າງຂອງແກນ C ທີ່ມີ 4.2V, 4.3V ແລະ 4.4V ແມ່ນບໍ່ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຈາກ 4.1V (0.004 angms), ໃນຂະນະທີ່ຂໍ້ມູນໃນແກນ A ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງແຕກຕ່າງກັນ.

2. ບໍ່ມີການປ່ຽນແປງທີ່ສໍາຄັນໃນເນື້ອໃນ Ni ໃນຫ້າກຸ່ມ.

3. ແຜ່ນຂົ້ວໂລກທີ່ມີແຮງດັນໄຫຼວຽນຂອງ 4.1V ທີ່ 44.5° ສະແດງ FWHM ຂະຫນາດໃຫຍ່, ໃນຂະນະທີ່ກຸ່ມຄວບຄຸມອື່ນໆສະແດງ FWHM ທີ່ຄ້າຍຄືກັນ.

ໃນຂະບວນການສາກໄຟແລະການປ່ອຍແບດເຕີລີ່, ແກນ C ມີການຫົດຕົວຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະການຂະຫຍາຍ. ການຫຼຸດຜ່ອນອາຍຸຂອງວົງຈອນຫມໍ້ໄຟທີ່ແຮງດັນສູງບໍ່ແມ່ນຍ້ອນການປ່ຽນແປງໂຄງສ້າງຂອງຊີວິດ. ດັ່ງນັ້ນ, ສາມຈຸດຂ້າງເທິງນີ້ຢັ້ງຢືນວ່າການປ່ຽນແປງໂຄງສ້າງບໍ່ແມ່ນເຫດຜົນຕົ້ນຕໍສໍາລັບການຫຼຸດລົງຂອງວົງຈອນຫມໍ້ໄຟ.

ຮູບ​ພາບ

ອັນທີສອງ, ວົງຈອນຊີວິດຂອງຫມໍ້ໄຟ NCM811 ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບປະຕິກິລິຍາຂອງແມ່ກາຝາກໃນຫມໍ້ໄຟ

NCM811 ແລະ graphite ຖືກສ້າງເປັນຈຸລັງຊອງທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໂດຍໃຊ້ electrolytes ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, 2% VC ແລະ PES211 ໄດ້ຖືກເພີ່ມເຂົ້າໃນ electrolyte ຂອງສອງກຸ່ມ, ຕາມລໍາດັບ, ແລະອັດຕາການຮັກສາຄວາມອາດສາມາດຂອງສອງກຸ່ມໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມແຕກຕ່າງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຫຼັງຈາກວົງຈອນຫມໍ້ໄຟ.

ຮູບ​ພາບ

ອີງຕາມຮູບຂ້າງເທິງ, ເມື່ອແຮງດັນໄຟຟ້າຕັດຂອງແບດເຕີລີ່ 2% VC ແມ່ນ 4.1V, 4.2V, 4.3V ແລະ 4.4V, ອັດຕາການຮັກສາຄວາມອາດສາມາດຂອງຫມໍ້ໄຟຫຼັງຈາກ 70 ຮອບແມ່ນ 98%, 98%, 91. % ແລະ 88%, ຕາມລໍາດັບ. ຫຼັງຈາກພຽງແຕ່ 40 ຮອບ, ອັດຕາການບໍາລຸງຮັກສາຄວາມອາດສາມາດຂອງຫມໍ້ໄຟທີ່ມີ PES211 ເພີ່ມຫຼຸດລົງເປັນ 91%, 82%, 82%, 74%. ສິ່ງສໍາຄັນ, ໃນການທົດລອງທີ່ຜ່ານມາ, ອາຍຸວົງຈອນຂອງຫມໍ້ໄຟຂອງ NCM424 / graphite ແລະ NCM111 / graphite ລະບົບ PES211 ແມ່ນດີກວ່າທີ່ມີ 2% VC. ນີ້ນໍາໄປສູ່ການສົມມຸດຕິຖານວ່າສານເຕີມແຕ່ງ electrolyte ມີຜົນກະທົບອັນໃຫຍ່ຫຼວງຕໍ່ຊີວິດຫມໍ້ໄຟໃນລະບົບ nickel ສູງ.

ມັນຍັງສາມາດເຫັນໄດ້ຈາກຂໍ້ມູນຂ້າງເທິງວ່າຊີວິດວົງຈອນພາຍໃຕ້ແຮງດັນສູງແມ່ນຮ້າຍແຮງກວ່າເກົ່າຫຼາຍກ່ວາພາຍໃຕ້ແຮງດັນຕ່ໍາ. ໂດຍຜ່ານການເຮັດວຽກທີ່ເຫມາະສົມຂອງ polarization, △V ແລະຮອບວຽນ, ຕົວເລກດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້ສາມາດໄດ້ຮັບ:

ຮູບ​ພາບ

ເຫັນໄດ້ວ່າແບດເຕີຣີ້ △V ມີຂະໜາດນ້ອຍເມື່ອຖີບລົດດ້ວຍແຮງດັນຕັດຕ່ຳ, ແຕ່ເມື່ອແຮງດັນໄຟຟ້າສູງກວ່າ 4.3V, △V ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງແຮງ ແລະ ຂົ້ວຂອງແບດເຕີລີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ອາຍຸຂອງແບັດເຕີຣີຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ມັນຍັງສາມາດເຫັນໄດ້ຈາກຕົວເລກວ່າອັດຕາການປ່ຽນແປງ △V ຂອງ VC ແລະ PES211 ແມ່ນແຕກຕ່າງກັນ, ເຊິ່ງຢືນຢັນຕື່ມອີກວ່າລະດັບແລະຄວາມໄວຂອງຂົ້ວແບດເຕີຣີແມ່ນແຕກຕ່າງກັນກັບສານເສີມ electrolyte ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

microcalorimetry isothermal ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອວິເຄາະຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງປະຕິກິລິຢາກາຝາກຂອງຫມໍ້ໄຟ. ຕົວກໍານົດການເຊັ່ນ: polarization, entropy ແລະການໄຫຼຄວາມຮ້ອນຂອງແມ່ກາຝາກໄດ້ຖືກສະກັດເພື່ອເຮັດໃຫ້ການພົວພັນທີ່ເປັນປະໂຫຍດກັບ rSOC, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້:

ຮູບ​ພາບ

ຂ້າງເທິງ 4.2V, ການໄຫຼຂອງຄວາມຮ້ອນຂອງແມ່ກາຝາກຈະເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງກະທັນຫັນ, ເນື່ອງຈາກວ່າພື້ນຜິວ anode delithium ສູງ reacts ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍກັບ electrolyte ໃນແຮງດັນສູງ. ອັນນີ້ຍັງອະທິບາຍວ່າເປັນຫຍັງການສາກໄຟ ແລະແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ສູງຂື້ນ, ອັດຕາການຮັກສາແບັດເຕີຣີຈະຫຼຸດລົງໄວຂຶ້ນ.

ຮູບ​ພາບ

iii. NCM811 ມີຄວາມປອດໄພບໍ່ດີ

ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຂອງການເພີ່ມອຸນຫະພູມສະພາບແວດລ້ອມ, ກິດຈະກໍາຕິກິຣິຍາຂອງ NCM811 ໃນສະຖານະສາກໄຟດ້ວຍ electrolyte ແມ່ນຫຼາຍກ່ວາ NCM111. ດັ່ງນັ້ນ, ການນໍາໃຊ້ການຜະລິດ NCM811 ຂອງຫມໍ້ໄຟແມ່ນຍາກທີ່ຈະຜ່ານການຢັ້ງຢືນການບັງຄັບແຫ່ງຊາດ.

ຮູບ​ພາບ

ຕົວ​ເລກ​ນີ້​ແມ່ນ​ເສັ້ນ​ສະ​ແດງ​ຂອງ​ອັດ​ຕາ​ການ​ເຮັດ​ໃຫ້​ຄວາມ​ຮ້ອນ​ຂອງ​ຕົນ​ເອງ​ຂອງ NCM811 ແລະ NCM111 ລະ​ຫວ່າງ 70 ℃​ແລະ 350 ℃​. ຕົວເລກສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ NCM811 ເລີ່ມຮ້ອນຢູ່ທີ່ປະມານ 105 ℃, ໃນຂະນະທີ່ NCM111 ບໍ່ໄດ້ຈົນກ່ວາ 200 ℃. NCM811 ມີອັດຕາຄວາມຮ້ອນຂອງ 1 ℃ / ນາທີຈາກ 200 ℃, ໃນຂະນະທີ່ NCM111 ມີອັດຕາການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຂອງ 0.05 ℃ / ນາທີ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າລະບົບ NCM811 / graphite ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກທີ່ຈະໄດ້ຮັບໃບຢັ້ງຢືນຄວາມປອດໄພບັງຄັບ.

ສິ່ງມີຊີວິດຂອງ nickel ສູງຖືກຜູກມັດເປັນວັດສະດຸຕົ້ນຕໍຂອງຫມໍ້ໄຟຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງໃນອະນາຄົດ. ວິ​ທີ​ການ​ແກ້​ໄຂ​ບັນ​ຫາ​ການ​ເສຍ​ຫາຍ​ຢ່າງ​ວ່ອງ​ໄວ​ຂອງ​ຊີ​ວິດ​ຫມໍ້​ໄຟ NCM811​? ຫນ້າທໍາອິດ, ດ້ານອະນຸພາກຂອງ NCM811 ໄດ້ຖືກດັດແກ້ເພື່ອປັບປຸງການປະຕິບັດຂອງມັນ. ອັນທີສອງແມ່ນການໃຊ້ electrolyte ທີ່ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນປະຕິກິລິຍາຂອງແມ່ກາຝາກຂອງທັງສອງ, ເພື່ອປັບປຸງຊີວິດວົງຈອນແລະຄວາມປອດໄພຂອງມັນ. ຮູບ​ພາບ

ກົດຄ້າງໄວ້ເພື່ອລະບຸລະຫັດ QR, ເພີ່ມ lithium π!

ຍິນດີຕ້ອນຮັບແບ່ງປັນ!