Hvordan tilberede litiumionbatterier med ultralav temperatur som kan fungere normalt ved minus 60°C?

Nylig har Ding Jianning fra Jiangsu University og andre brukt litiumjernfosfatbelagt mesoporøst karbon som et positivt elektrodemateriale og et hardt karbonmateriale rikt på mesoporøs struktur fremstilt ved elektrospinningsteknologi som et negativt elektrodemateriale. Litiumbistrifluormetansulfonimid LiTFSi-salt og elektrolytten av DIOX (1,3-dioksan) + EC (etylenkarbonat) + VC (vinylidenkarbonat) løsningsmidler settes sammen til et litiumionbatteri. Batterimaterialet til batteriet ifølge oppfinnelsen har utmerkede ioneoverføringsegenskaper og raske desolvasjonsegenskaper for litiumioner, samt en lavtemperaturelektrolytt som opprettholder god ytelse ved lave temperaturer, noe som sikrer at batteriet fortsatt kan fungere normalt ved minus 60° C.

Som den raskest utviklende teknologien i batteriindustrien, ønsker publikum litium-ion-batterier velkommen for deres høye arbeidsspenning, høye energitetthet, lange syklusliv, lav selvutlading, ingen minneeffekt og "grønn" miljøbeskyttelse. Næringen har også investert mye forskning. Det er flere og flere undersøkelser på litiumioner som kan tilpasse seg ultralave temperaturer. Under lavtemperaturmiljøer vil imidlertid viskositeten til elektrolytten øke kraftig, og det vil forlenge bevegelsen av litiumionbatterier mellom elektrodematerialer. I tillegg vil elektrolytten være positiv ved lave temperaturer. SEI-laget som dannes i den negative elektroden vil gjennomgå en faseendring og bli mer ustabil. Derfor gir de positive og negative elektrodematerialene i den foreliggende oppfinnelse et mer stabilt SEI-formasjonsmiljø, en kortere overføringsavstand og en elektrolytt med lavere viskositet ved lave temperaturer, og realiserer et litiumbatteri som fortsatt kan fungere ved en ultralav temperatur på minus 60°C. . Det tekniske problemet som skal løses av oppfinnelsen er å overvinne begrensningen av bruken av litiumbatterimaterialer i lavtemperaturmiljøer og problemet med høy viskositet av konvensjonelle elektrolytter ved lav temperatur og lav ionemobilitet, og gi en høyhastighetslading og utlading ved ultralav temperatur. Litium-ion-batteriet og fremstillingsmetoden derav bruker litium-ion-batteriet for å oppnå utmerket lade- og utladningsytelse ved lave temperaturer.

Figur 1 Sammenligning av elektrokjemisk ytelse av lavtemperatur litium-ion-batterier ved romtemperatur og lav temperatur.

Den fordelaktige effekten av oppfinnelsen er at når det skadelige elektrodematerialet brukes som et elektrodeark, er det ikke nødvendig med bindemiddel. Det vil ikke redusere ledningsevnen, og det vil øke ytelseshastigheten.

Vedlegg: patentinformasjon

Patentnavn: Forberedelsesmetode for litiumionbatteri med ultralav temperatur som vanligvis kan fungere ved minus 60°C

Søknadspublikasjonsnummer CN 109980195 A

Søknadskunngjøringsdato 2019.07.05

Søknadsnummer 201910179588 .4

Søknadsdato 2019.03.11

Søker Jiangsu University

Oppfinner Ding Jianning Xu Jiang Yuan Ningyi Cheng Guanggui