baytariyada lithium-ion waxaa loo yaqaan baytariyada “ruxitaanka kursi-nooca”. Iions-dareenku waxay u dhexeeyaan electrodes-ka togan iyo kuwa taban si loo xaqiijiyo wareejinta lacag bixinta iyo bixinta awoodda wareegyada dibadda ama lacag ka soo jeeda ilo koronto oo dibadeed ah.

Inta lagu guda jiro habka dallacaadda gaarka ah, danab dibadda ah ayaa lagu dabaqaa labada tiir ee baytariga, iyo ion lithium-ka waxaa laga soo saaraa walxaha elektiroonigga ah waxayna galaan electrolyte. Isla mar ahaantaana, elektaroonnada xad-dhaafka ah waxay dhex maraan ururiyaha togan ee hadda jira waxayna u guuraan korantada taban iyada oo loo marayo wareegga dibadda; ions lithium waxay ku jiraan electrolyte. Waxay ka soo guurtaa korantada togan una gudubta korantada taban, iyada oo u sii gudubta diaphragm ilaa korantada taban; filimka SEI ee dhex mara dusha sare ee korantada taban ayaa ku dhex jira qaab dhismeedka lakabka garaafka ah ee korantada taban oo isku daraya elektaroonigga.

Inta lagu jiro hawlgalka ions iyo electrons, qaabka batteriga ee saameeya wareejinta kharashka, hadday tahay korantada ama jirka, waxay saameyn doontaa waxqabadka degdegga ah ee dallacaadda.

Shuruudaha ku dallacaadda degdega ah ee dhammaan qaybaha batteriga

Marka la eego baytariyada, haddii aad rabto inaad hagaajiso waxqabadka awoodda, waa inaad si adag uga shaqeysaa dhammaan dhinacyada batteriga, oo ay ku jiraan electrode-ka togan, electrode-ka xun, electrolyte, kala-soocida, iyo naqshadeynta qaabdhismeedka.

electrode wanaagsan

Dhab ahaantii, ku dhawaad ​​dhammaan noocyada kala duwan ee alaabta cathode waxaa loo isticmaali karaa si loo sameeyo baytari ku dallaca degdega ah. Guryaha muhiimka ah ee la dammaanad qaadayo waxaa ka mid ah conductivity (yaraynta iska caabbinta gudaha), fidinta (hubi kinetics falcelinta), nolosha (ha sharaxin), iyo badbaadada (ha sharaxin) , Waxqabadka hab-socodka saxda ah (aagga dusha gaarka ah waa inuusan sidoo kale noqon) weyn si loo yareeyo falcelinta dhinaca iyo u adeega badbaadada).

Dabcan, dhibaatooyinka lagu xallinayo shay kasta oo gaar ah way kala duwanaan karaan, laakiin alaabtayada cathode ee caadiga ah waxay buuxin karaan shuruudahan iyada oo loo marayo hagaajin taxane ah, laakiin walxaha kala duwan ayaa sidoo kale ka duwan:

A. Fosfooraska birta ee Lithium waxa laga yaabaa inay diiradda saarto xallinta dhibaatooyinka dhaqdhaqaaqa iyo heerkulka hooseeya. Samaynta daahan kaarboonka, nanoization dhexdhexaad ah (ogow in ay dhexdhexaad tahay, hubaal maaha caqli-gal fudud in ay ka fiican tahay), iyo samaynta kiriyeyaasha ion ee dusha sare ee qaybaha ayaa ah xeeladaha caadiga ah.

B. Maaddada ternary lafteedu waxay leedahay koronto yar oo wanaagsan, laakiin falcelinteedu aad bay u sarraysaa, sidaas darteed walxaha ternary marar dhif ah ayay qabtaan shaqada nano-ku-samaynta (nano-ization ma aha dawooyinka panacea-la mid ah hagaajinta waxqabadka walxaha, gaar ahaan goobta baytariyada Waxaa jira marmar badan oo ka-hortagga isticmaalka gudaha Shiinaha), waxaana fiiro gaar ah loo leeyahay badbaadada iyo xakamaynta falcelinta dhinaca (oo leh koronto). Ka dib oo dhan, nolosha hadda ee alaabta ternary waxay ku jirtaa badbaado, iyo shilalka badbaadada baytariga ayaa sidoo kale si joogto ah u dhacay. Soo gudbi shuruudaha sare.

C. Lithium manganate ayaa aad uga muhimsan xagga nolosha adeegga. Waxa kale oo jira baytari badan oo lithium manganate-ku-salaysan oo ku dallaca suuqa.

koronto xun

Marka bateriga lithium-ion la dallaco, lithium wuxuu u guuraa korantada taban. Awoodda aadka u sarreeya ee ay keento dallacaadda degdegga ah iyo hadda weyn waxay sababi doontaa awoodda korantada taban inay noqoto mid taban. Waqtigaan, cadaadiska korantada taban si ay si dhakhso ah u aqbasho lithium ayaa kordhin doonta, iyo u janjeersiga abuurista dendrites lithium ayaa kordhin doonta. Sidaa darteed, korantada taban waa inaysan ku qancin faafinta lithiumka inta lagu jiro dallacaadda degdegga ah. Shuruudaha kinetics ee baytariyada lithium ion waa inay sidoo kale xalliyaan dhibaatada badbaadada ee ay sababtay u janjeera kororka lithium dendrites. Sidaa darteed, dhibaatada farsamo ee muhiimka ah ee xudunta dallaca degdega ah waa gelinta ions lithium ee korantada taban.

A. Waqtigan xaadirka ah, walxaha korantada taban ee suuqa ku jira ayaa weli ah graphite (ku saabsan 90% saamiga suuqa). Sababta aasaasiga ah waa mid raqiis ah, iyo waxqabadka habaynta dhamaystiran iyo cufnaanta tamarta graphite waa mid aad u wanaagsan, oo leh cillado yar. . Dabcan, waxaa sidoo kale jira dhibaatooyin la xiriira graphite negative electrode. Dusha sare waxay u nugul tahay korantada, falcelinta isdhexgalka lithium-ka waxay leedahay jihayn xooggan. Sidaa darteed, waxaa muhiim ah in si adag loo shaqeeyo si loo hagaajiyo xasilloonida qaabdhismeedka dusha garaafka iyo kor u qaadista faafinta ions lithium ee substrate-ka. jihada.

B. Kaarboon adag iyo qalabka kaarboonka jilicsan ayaa sidoo kale arkay horumar badan sannadihii la soo dhaafay: Qalabka kaarboonka adag ayaa leh awood sare oo lithium ah oo la geliyo waxayna leeyihiin micropores alaabta, markaa kinetics falcelinta ayaa wanaagsan; iyo qalabka kaarboonka ee jilicsan ayaa leh iswaafajin wanaagsan oo leh electrolyte, MCMB Qalabka sidoo kale waa mid aad u wakiil ah, laakiin qalabka kaarboon adag iyo jilicsan ayaa guud ahaan hooseeya waxtarka iyo qiimaha sarreeya (oo qiyaas in graphite uu la mid yahay raqiis, waxaan ka baqayaa in aysan ahayn. rajo ka leh aragtida warshadaha), markaa isticmaalka hadda waa mid aad uga yar graphite, iyo in badan oo loo isticmaalo takhasusyada qaarkood On batteriga.

C. Ka warran lithium titanate? Si kooban haddii loo dhigo: faa’iidooyinka lithium titanate waa cufnaanta awoodda sare, badbaado, iyo faa’iido darrooyinka muuqda. Cufnaanta tamarta aad bay u yar tahay, qiimuhuna waa sarreeyaa marka la xisaabiyo Wh. Sidaa darteed, aragtida batteriga lithium titanate waa tignoolajiyad waxtar leh oo leh faa’iidooyin waqtiyo gaar ah, laakiin kuma habboona marar badan oo u baahan kharash sare iyo kala duwanaansho.

D. Qalabka Silicon anode waa jihada horumarineed ee muhiimka ah, iyo Panasonic’s cusub ee 18650 batari wuxuu bilaabay habka ganacsi ee alaabtaas. Si kastaba ha ahaatee, sida loo gaaro dheelitirka u dhexeeya raadinta waxqabadka nanometerka iyo shuruudaha guud ee heerka-yaraha ee agabka la xiriira warshadaha batteriga ayaa weli ah hawl aad u adag.

Diaphragm

Marka la eego baytariyada nooca korantada ah, hawlgalka hadda socda wuxuu ku soo rogayaa shuruudo sare badbaadadooda iyo cimrigooda. Tignoolajiyada dahaarka diaphragm lama hareer mari karo. Diaphragms-dahaarka dhoobada ah ayaa si degdeg ah loo riixaa sababtoo ah badbaadadooda sare iyo awoodda ay u leeyihiin inay ku cunaan wasakhda ku jirta elektrolytka. Gaar ahaan, saamaynta hagaajinta badbaadada baytariyada ternary ayaa si gaar ah muhiim u ah.

Nidaamka ugu muhiimsan ee hadda loo isticmaalo diaphragms dhoobada waa in lagu daboolo walxaha alumina ee dusha sare ee diaphragms-dhaqameedka. Habka ugu cusub waa in lagu dahaadho fiilooyinka elektrolytka adag ee diaphragm-ka. Diaphragms-yada noocan oo kale ah waxay leeyihiin iska caabin hoose oo gudaha ah, iyo saameynta taageerada farsamada ee diaphragms-ka la xidhiidha fiber-ka ayaa ka fiican. Aad u fiican, oo waxay leedahay u janjeera hoose si ay u xannibto daloollada diaphragm inta lagu jiro adeegga.

Dahaarka ka dib, diaphragm wuxuu leeyahay xasillooni wanaagsan. Xitaa haddii heerkulku aad u sarreeyo, ma fududa in la dhimo oo la beddelo oo sababto wareeg gaaban. Jiangsu Qingtao Energy Co., Ltd. oo ay taageerayaan taageerada farsamada ee kooxda cilmi-baarista Nan Cewen ee Dugsiga Qalabka iyo Qalabka ee Jaamacadda Tsinghua ayaa wakiil ka ah arrintan. Shaqaynta, diaphragm-ka ayaa lagu muujiyay sawirka hoose.

Electrolyte

Electrolyt-ku waxa uu saamayn weyn ku leeyahay waxqabadka baytariyada lithium-ion ee degdega u dallacaya. Si loo hubiyo xasilloonida iyo badbaadada batteriga hoos ku dallaca degdega ah iyo hadda sare, electrolyte waa in ay la kulmaan sifooyinka soo socda: A) aan la dumin karin, B) conductivity sare, iyo C) waa inert in alaabta togan iyo taban. Ka fal celi ama milmi.

Haddii aad rabto inaad buuxiso shuruudahan, furaha ayaa ah inaad isticmaasho waxyaabaha lagu daro iyo electrolytes functional. Tusaale ahaan, badbaadada baytariyada degdega ah ee ternary-ga ah ayaa si weyn u saameeya, waxaana lagama maarmaan ah in lagu daro noocyo kala duwan oo ka hortagga heerkulka sare, ololka, iyo ka hortagga xad-dhaafka ah iyaga si loo hagaajiyo badbaadada ilaa xad. Dhibaatadii hore ee adag ee baytariyada lithium titanate, gaaska heerkulka sare, sidoo kale waa in lagu hagaajiyo heerkulka sare ee shaqeynta electrolyte.

Qaab dhismeedka batteriga

Istaraatiijiyadda hagaajinta ee caadiga ah waa nooca dabaysha ee VS-da ee is dul saaran. Electrodes-ka baytariga is dulsaaran waxay u dhigmaan xiriir isbarbar socda, nooca dabeyshana wuxuu u dhigmaa xiriir taxane ah. Sidaa darteed, iska caabbinta gudaha ee hore ayaa aad uga yar waxayna ku habboon tahay nooca awoodda. munaasabad.

Intaa waxaa dheer, dadaalka waxaa lagu sameyn karaa tirada tabs si loo xalliyo dhibaatooyinka iska caabbinta gudaha iyo kuleylka kuleylka. Intaa waxaa dheer, isticmaalka qalabka elektiroonigga ah ee dhaqdhaqaaqa sare leh, isticmaalka walxo badan oo korantada, iyo dahaadhida korantada khafiifka ah ayaa sidoo kale ah xeelado la tixgelin karo.

Marka la soo koobo, arrimaha saameeya dhaq-dhaqaaqa dallacaadda gudaha batteriga iyo heerka gelinta godadka korantada waxay saameynayaan awoodda dallacaadda degdegga ah ee baytariyada lithium-ion.

Dulmar guud oo ku saabsan dariiqyada teknoolojiyadda dallacaadda degdegga ah ee soosaarayaasha caadiga ah

Waagii Ningde

Marka laga hadlayo korantada togan, CATL waxay horumarisay tignoolajiyada “shabakadda elektiroonigga ah ee super”, taas oo ka dhigaysa lithium birta fosfateed inay leedahay koronto elektaroonik ah oo heer sare ah; dusha sare ee garaafiga elektiroonigga ah, tignoolajiyada “giraanta degdega ah ee ion” ayaa loo isticmaalaa in lagu beddelo garaafka, iyo graphite-ka la beddelay ayaa xisaabta ku daraya labadaba dallacaadda degdegga ah iyo sare ee sifooyinka cufnaanta tamarta, korantada taban mar dambe ma leh xad-dhaaf ah by- alaabooyinka inta lagu jiro dallacaadda degdega ah, si ay u leedahay 4-5C awoodda dallaca degdega ah, ogaanaya 10-15 daqiiqo degdeg ah ku dallacaadda iyo dallacaadda, waxayna xaqiijin kartaa cufnaanta tamarta ee heerka nidaamka ka sarreeya 70wh / kg, gaaritaanka 10,000 Cycle nolosha.

Marka la eego maaraynta kulaylka, nidaamkeeda maaraynta kulaylka ayaa si buuxda u aqoonsanaya “muddada dallaca caafimaad qabta” ee nidaamka kiimikada go’an ee heerkul kala duwan iyo SOCs, taas oo si weyn u balaadhisa heerkulka hawlgalka ee baytariyada lithium-ion.

Waterma

Waterma aad uma fiicna waayadan, aan ka hadalno tignoolajiyada. Waterma waxay isticmaashaa phosphate birta lithium oo leh xajmi yar. Waqtigan xaadirka ah, fosfooraska birta ee lithium-ka caadiga ah ee suuqa wuxuu leeyahay cabbirka qayb ka mid ah inta u dhaxaysa 300 iyo 600 nm, halka Waterma ay isticmaasho kaliya 100 ilaa 300 nm lithium iron phosphate, markaa lithium ions waxay yeelan doontaa xawaaraha socdaalka, sida ugu dhakhsaha badan ee hadda jira ayaa noqon kara. lagu soo oogay oo laga saaray. Nidaamyada aan ka ahayn baytariyada, xooji naqshadaynta hababka maaraynta kulaylka iyo badbaadada nidaamka.

Awoodda Micro

Maalmihii hore, Weihong Power waxay dooratay lithium titanate + kaarboon isku dhafan oo dalool leh oo leh qaab-dhismeed lafdhabarta ah oo u adkeysan kara ku dallacaadda degdegga ah iyo hadda sare sida walxaha korantada xun; Si looga hortago khatarta awoodda sare ee badbaadada batteriga inta lagu jiro dallacaadda degdegga ah, Weihong Power Isku darka elektrolytka aan guban, porosity-sare iyo tikniyoolajiyadda diaphragm-ka sarreeya iyo farsamada dareeraha kuleylka ee STL, waxay hubin kartaa badbaadada batteriga. marka batteriga si degdeg ah loo dallaco.

2017, waxay ku dhawaaqday jiil cusub oo ah baytari cufnaanta tamarta sare leh, iyadoo la adeegsanayo awoodda sare iyo awoodda sare ee lithium manganate cathode, oo leh hal cufnaanta tamarta 170wh / kg, oo lagu gaaro 15-daqiiqo degdeg ah. Hadafka waa in la tixgeliyo arrimaha nolosha iyo badbaadada.

Zhuhai Yinlong

Lithium titanate anode waxaa lagu yaqaanaa baaxadda heerkulka shaqeynta ballaaran iyo heerka lacag-bixinta ee ballaaran. Ma jirto xog cad oo ku saabsan hababka farsamada gaarka ah. Isagoo la hadlaya shaqaalihii ka soo qayb galay bandhigga, ayaa waxaa la sheegay in xajmigiisa uu gaari karo 10C, cimrigiisuna yahay 20,000 oo jeer.

Mustaqbalka tignoolajiyada dallacaadda degdega ah

Haddii tikniyoolajiyadda degdegga ah ee baabuurta korantada ay tahay jihada taariikhiga ah ama dhacdo gaaban, dhab ahaantii, waxaa jira fikrado kala duwan hadda, mana jirto gabagabo. Sida hab kale oo lagu xalliyo walaaca masaafada, waxaa lagu tixgaliyaa isla madal la mid ah cufnaanta tamarta batteriga iyo guud ahaan qiimaha gaariga.

Cufnaanta tamarta iyo waxqabadka degdega ah ee dallacaadda, isla batari isku mid ah, ayaa la odhan karaa waa laba jiho oo aan is qaadan karin isku marna lama gaadhi karo. Raacitaanka cufnaanta tamarta batteriga ayaa hadda ah ta guud. Marka cufnaanta tamarta uu sarreeyo oo awoodda batteriga ee baabuurku uu weyn yahay si looga hortago waxa loogu yeero “walwalka kala duwan”, baahida loo qabo waxqabadka ku dallaca batteriga waa la dhimi doonaa; Isla mar ahaantaana, haddii awoodda batteriga ay weyn tahay, haddii qiimaha batteriga halkii kiilowatt-saac uusan ku filneyn, markaa waa lagama maarmaan? Iibka Ding Kemao ee korontada ku filan “aan welwelin” waxay u baahan tahay macaamiisha inay doortaan. Haddii aad ka fikirto, dallacaadda degdega ah waxay leedahay qiimo. Aragtida kale waa qiimaha kharashka degdega ah ee xarumaha, taas oo dabcan qayb ka ah kharashka bulshada oo dhan si kor loogu qaado koronto-siinta.

Haddii tignoolajiyada dallacaadda degdegga ah lagu horumarin karo si baaxad weyn, cufnaanta tamarta iyo tignoolajiyada degdegga ah ee ku dallacaadda kuwaas oo si degdeg ah u horumaraya, iyo labada tignoolajiyada ee hoos u dhigaya kharashka, ayaa laga yaabaa inay door muhiim ah ka ciyaaraan mustaqbalkeeda.