2024-10-10
1 Công nghệ bảo vệ màng ngăn
1.1 Sửa đổi bề mặt Trên cơ sở màng ngăn polyolefin ban đầu, lớp phủ bề mặt có thể cải thiện khả năng chịu nhiệt độ cao và hiệu suất điện hóa của màng ngăn. Các vật liệu biến đổi lớp phủ chủ yếu bao gồm các hạt nano vô cơ và polyme hữu cơ.
Vật liệu phủ biến tính vô cơ bao gồm các hạt vô cơ Al2O3, SiO2, TiO2 và ZrO2, so với lớp phủ gốm Al2O3, Boehmite (AlOOH) có nhiệt độ chịu nhiệt cao hơn, mật độ thấp hơn, điện trở trong thấp và các ưu điểm khác, tiềm năng ứng dụng trong tương lai của màng ngăn biến đổi AlOOH lớn hơn . Hai loại màng chắn composite, B1 và B2, đã được chuẩn bị bằng cách sử dụng bột Boehmite 0,741μm và 1,172μm làm vật liệu phủ, PVDF làm chất kết dính và màng chắn PP dày 9μm làm chất nền, và các đặc tính của chúng đã được thử nghiệm. Hiệu suất toàn diện của màng ngăn tổng hợp Boehmite / PP tốt hơn màng ngăn PP. Ví dụ, màng B0 (màng PP không biến tính) co lại hơn 57% ở 140°C, trong khi màng B1 nhỏ hơn 3% và vẫn nguyên vẹn ở 180°C; Độ bền kéo của màng B1 cao hơn 18,8% so với màng B0 và cường độ đâm thủng của màng B2 cao hơn 54,4% so với màng B0. Trong vòng 30s, chất điện phân có thể thấm hoàn toàn vào màng B2, trong khi màng B0 có thể thấm chưa đến 1/2 diện tích.
Al2O3, Boehmite và các lớp phủ vô cơ nano khác, mặc dù có thể làm tăng khả năng chịu nhiệt của màng ngăn nhưng cũng dễ làm tắc nghẽn lỗ màng ngăn, cản trở sự truyền dẫn của Li+, vì lý do này, các nhà nghiên cứu sử dụng polyme làm vật liệu phủ để biến đổi màng ngăn polyolefin. Các polyme như vậy bao gồm PVDF, PVDC, ANF, PAN, PMMA và PDA. Phủ màng polyolefin bằng PVDF và copolyme là phương pháp biến đổi màng trưởng thành hiện nay.
1.2 Các hệ thống màng khác nhau Màng ngăn dựa trên Polyimide (PI) được coi là thế hệ tiếp theo của vật liệu màng pin lithium-ion do khả năng chịu nhiệt tốt, ổn định hóa học và các đặc tính cơ học lý tưởng. Màng PI được điều chế bằng phương pháp quay điện có ưu điểm là chi phí thấp, khả năng kiểm soát cao và độ xốp cao, nhưng màng ngăn đã chuẩn bị có độ bền cơ học kém, kích thước lỗ lớn và phân bố kích thước lỗ rộng, có thể làm trầm trọng thêm phản ứng tự phóng điện và xuyên âm của ắc quy. Ngoài ra, phương pháp quay điện còn tồn tại vấn đề năng suất thấp, khả năng tái sản xuất kém, ô nhiễm môi trường, còn nhiều nút thắt trong sản xuất quy mô công nghiệp. Về vấn đề này, YR Deng et al. đã chế tạo màng ngăn PI aerogel (PIA) có độ xốp đồng đều, khả năng chịu nhiệt độ cao và hiệu suất điện hóa tốt bằng phương pháp sol-gel và sấy siêu tới hạn và ứng dụng nó trong pin lithium-ion. Độ xốp (78,35%) và tỷ lệ hấp thụ chất điện phân (321,66%) của màng ngăn PIA cao, giúp cải thiện hiệu suất điện hóa của pin lithium-ion. Nửa pin LiFePO4-Li với màng ngăn PIA có thể được đạp ổn định hơn 1000 lần với tỷ lệ 1C ở 2,8 ~ 4,2V và tỷ lệ duy trì công suất trên 80%. Nhờ độ ổn định nhiệt cao của PIA, nửa pin LiFePO4-Li với màng ngăn PIA có thể hoạt động ổn định ở nhiệt độ 120 ° C. Để xác định hiệu quả cải thiện hiệu suất an toàn của pin lithium-ion, điện cực dương LiFePO4, PIA thiết bị phân tách và điện cực âm than chì được lắp ráp thành một pin đóng gói linh hoạt, so với thiết bị phân tách Celgard 2400, và hành vi thoát nhiệt của toàn bộ pin đã được nghiên cứu bằng nhiệt lượng kế tăng tốc (ARC). Người ta nhận thấy rằng nhiệt độ tỏa nhiệt của pin sử dụng màng ngăn PIA có thể tăng từ 131oC lên 170oC khi sử dụng pin màng Celgard 2400 và tốc độ tăng khoảng 30%.
Trong số nhiều màng chắn hệ thống, có màng chắn polyethylene terephthalate (PET), cellulose, fluoropolymer, v.v. Các thông số hiệu suất chính của một số màng chắn và màng chắn polyolefin (PP hoặc PE) được so sánh trong Bảng 1.
Như có thể thấy trong Bảng 1, cả độ ổn định nhiệt và tốc độ hấp thụ chất lỏng của các màng này đều đã được cải thiện đáng kể, mang lại nhiều lựa chọn hơn cho việc phát triển pin lithium-ion có độ an toàn cao.
1.3 Màng ngăn cách nhiệtMàng kín nhiệt là màng sẽ có lỗ đóng kín ở nhiệt độ nhất định và chặn kênh ion. Màng chắn nhiệt ban đầu được dùng để phủ lên bề mặt màng PP bằng các vi cầu parafin, nhưng do kích thước của các vi cầu lớn và lớp phủ không đồng đều nên hiệu suất tỷ lệ của pin bị ảnh hưởng. Ngoài ra, phản ứng của các vi cầu parafin chậm khi nhiệt độ tăng nhanh, điều này dễ gây ra độ trễ phản ứng nhiệt độ và không thể hạn chế hành vi thoát nhiệt của pin. Vì lý do này, WX Ji et al. đề xuất một màng chắn kín nhiệt được sửa đổi bằng các vi cầu copolyme ethylene-vinyl acetate. Nhờ nhiệt độ phản ứng nhiệt thích hợp (90 ° C), kích thước hạt nhỏ (khoảng 1μm) và độ ổn định điện hóa và hóa học cao của các vi cầu copolyme ethylene-vinyl acetate, màng ngăn biến đổi vi cầu đảm bảo không chỉ hiệu suất điện hóa không bị ảnh hưởng , mà còn có chức năng tắt nhiệt ở nhiệt độ cao đáng tin cậy. Pin đóng gói linh hoạt lithium cobaltate-graphite 20Ah được lắp ráp với màng PP và màng ngăn đã được sửa đổi tương ứng, và thử nghiệm ngắn mạch đã được thực hiện. Kết quả cho thấy: khi bắt đầu xảy ra đoản mạch, điện áp của ắc quy sử dụng màng PP giảm mạnh, tạo ra dòng điện ngắn mạch lớn và giải phóng một lượng nhiệt lớn, khiến nhiệt độ bên trong ắc quy nhanh chóng đạt tới 131,2oC. , cho đến khi điện áp giảm xuống 0V thì nhiệt độ bắt đầu giảm. Khi màng được phủ các vi cầu copolyme ethylene-vinyl acetate, điện áp mạch hở tăng đột ngột sau khi giảm đột ngột khi bắt đầu ngắn mạch bên ngoài và nhiệt độ bề mặt tối đa của tế bào chỉ là 57,2oC. Điều này là do nhiệt Joule do đoản mạch bên ngoài gây ra làm cho các vi cầu copolyme phủ trên bề mặt màng ngăn tan chảy và xẹp xuống, và sau khi chuyển thành lớp cách nhiệt polymer dày đặc trên bề mặt màng ngăn PP, sự truyền Li+ giữa các điện cực dương và âm trong pin bị đứt khiến pin ở trạng thái hở. Có thể thấy, màng ngăn nhiệt có thể ngăn chặn sự tăng nhiệt độ nghiêm trọng của pin trong trường hợp đoản mạch bên ngoài, cải thiện độ an toàn của pin lithium-ion dung lượng lớn và cho thấy triển vọng ứng dụng tốt.
1.4 Màng thu nhiệt ZF Liu et al. đã chuẩn bị một màng ngăn điều chỉnh nhiệt độ thay đổi pha, có thể hấp thụ tại chỗ nhiệt sinh ra trong pin. Vật liệu thay đổi pha (PCM) có chức năng lưu trữ nhiệt được tích hợp vào màng sợi PAN để cung cấp cho màng ngăn chức năng điều chỉnh nhiệt độ. Trong điều kiện lạm dụng, PCM bên trong sẽ bị nung nóng và tan chảy, đồng thời kèm theo một lượng lớn nhiệt ẩn tích trữ, có thể hấp thụ nhiệt sinh ra bên trong pin kịp thời để ngăn chặn sự thoát nhiệt. Trong điều kiện làm việc bình thường, do màng sợi PAN có độ xốp cao và ái lực điện giải tốt, pin được lắp ráp dựa trên vật liệu màng ngăn có các đặc tính như thế năng phân cực thấp, vận chuyển ion nhanh, v.v., cho thấy hiệu suất điện hóa lý tưởng. Pin lithium ion phosphate - than chì 63mAh được lắp ráp dựa trên loại vật liệu màng ngăn này có thể được phục hồi về nhiệt độ phòng trong vòng 35 giây sau thí nghiệm châm cứu. Điều này cho thấy màng điều chỉnh nhiệt độ thay đổi pha có khả năng điều chỉnh nhiệt độ tốt cho pin sau khi bị đoản mạch bên trong, đồng thời cung cấp khả năng bảo vệ quá nhiệt bên trong cho pin lithium-ion mật độ năng lượng cao và cung cấp phương pháp cải thiện độ an toàn của pin lithium-ion . Thí nghiệm châm cứu được thực hiện dựa trên pin lithium ion phosphate - than chì 63mAh, dung lượng pin tương đối nhỏ, khả năng điều chỉnh nhiệt độ và triển vọng thực tế của pin dung lượng lớn vẫn chưa được xác minh.
2 Chất điện phân an toàn
2.1 Chất lỏng ion Chất lỏng ion là một loại muối nóng chảy có nhiệt độ nóng chảy dưới 100°C, ở trạng thái nóng chảy, chỉ bao gồm cation và anion. Số lượng ion cao trong chất lỏng ion mang lại độ dẫn điện cao, nhưng cũng có độ ổn định nhiệt tốt, ổn định hóa học, ổn định REDOX điện hóa, không bay hơi và nhiệt phản ứng thấp với vật liệu điện cực hoạt động, quan trọng hơn là nó hoàn toàn không cháy , vì vậy nó được kỳ vọng sẽ trở thành chất điện phân có độ an toàn cao. Sự vắng mặt hoàn toàn của các phân tử dung môi trong chất điện phân sẽ gây ra một loạt vấn đề, chẳng hạn như hầu hết các chất lỏng ion không thể bị phân hủy để tạo thành màng SEI ổn định và các vật liệu gốc carbon như khả năng tương thích cực dương than chì kém, do đó, chỉ có thể sử dụng chi phí cao hơn của Li4Ti5O12 hoặc cực dương không chứa cacbon. Việc giới thiệu các chất phụ gia tạo màng hoặc lithium fluoride sulfonimide (LiFSI), cũng như việc sử dụng chất điện phân muối nồng độ cao, có thể cải thiện độ ổn định giao diện, nhưng không thể giải quyết được độ nhớt cao của chất lỏng ion, khả năng thẩm thấu kém và hệ số khuếch tán Li+ thấp gây ra. bởi hiệu suất tốc độ kém của vật liệu điện cực.
Dung môi cacbonat có độ nhớt thấp và hằng số điện môi cao, có thể cải thiện tính chất vật lý và hóa học của chất lỏng ion và có thể phân hủy để tạo thành màng SEI ổn định. Trộn chất lỏng ion với dung môi cacbonat để chuẩn bị chất điện phân không cháy là phương pháp cân bằng hiệu suất tốc độ và độ an toàn của pin. Độ nhớt, độ ẩm và hệ số khuếch tán Li+ của chất điện phân được pha trộn có tác dụng cải thiện hạn chế. Và chất điện phân chứa 20% hợp chất dễ cháy, vẫn sẽ mang đến những rủi ro an toàn nhất định cho pin lithium-ion. Độ an toàn của pin có thể được cải thiện hơn nữa bằng cách trộn dung môi sulfone không cháy, có tốc độ cháy cao với chất lỏng ion.
2.2 Dung môi fluoride Dung môi fluoride là một loại dung môi điện phân pin lithium ion hiện đã được nghiên cứu sâu hơn và được sử dụng rộng rãi trong chất điện phân pin lithium ion có độ an toàn cao. Nguyên tử flo có bán kính nguyên tử nhỏ, độ âm điện mạnh, độ phân cực thấp và dung môi flo có ưu điểm là điểm đóng băng thấp, điểm chớp cháy cao và khả năng thẩm thấu tốt giữa các điện cực, v.v.
2.3 Dung môi Organophosphate Các hợp chất organophosphate có đặc điểm là nhiệt độ sôi cao, độ nhớt thấp và hằng số điện môi cao. So sánh với chất lỏng ion Các hợp chất này có đặc điểm là chi phí thấp và dễ tổng hợp. Trong lúc đó. Nó có cấu trúc phân tử tương tự như cacbonat. Nó là một dung môi được kỳ vọng sẽ đạt được chất điện phân chống cháy/không cháy. Hiện tại, hầu hết tất cả các dung môi este photphat được báo cáo trong tài liệu đều không tương thích với cực dương than chì, nghĩa là than chì không thể trải qua quá trình tác động thuận nghịch của lithium trong chất điện phân hiện có với este photphat làm dung môi. Nhiệm vụ chính của việc phát triển chất điện phân este photphat là giải quyết vấn đề tương thích giữa dung môi este photphat hữu cơ và than chì.
Sự phát triển của dung môi organophosphate hiện có chủ yếu bao gồm este photphat, este photphit và dung môi este photphonate. Như đã đề cập trước đó, dung môi organophosphate không tương thích với điện cực âm than chì, tích điện và phóng điện, không thể tạo thành màng SEI ổn định trên bề mặt điện cực âm, đồng thời sẽ dẫn đến hiện tượng đồng nhúng, phá hủy cấu trúc lớp của than chì, vì vậy trong nghiên cứu ban đầu về este organophosphate, nó chỉ được sử dụng làm chất phụ gia chống cháy hoặc đồng dung môi được thêm vào chất điện phân để giảm tính dễ cháy của chất điện phân. Kết quả cho thấy khi nồng độ organophosphate thêm vào chất điện phân quá thấp (<10%), không có tác dụng chống cháy rõ ràng; Tuy nhiên, khi nồng độ cao hơn (>20%), nó sẽ ức chế khả năng chèn lithium của điện cực âm than chì.
2.4 Chất chống cháy Phosphoronitrile Hợp chất phosphoronitrile là một loại chất phụ gia chống cháy hỗn hợp. Nó chủ yếu bao gồm các hợp chất nitơ phốt pho tuyến tính polymer và các hợp chất nitơ phốt pho tuần hoàn phân tử nhỏ. Các đặc điểm chính của chất chống cháy phosphonitril là. Một lượng nhỏ bổ sung (phần khối lượng từ 5% đến 15%) có thể đạt được hiệu quả của chất điện phân chống cháy hoặc không cháy. Và khả năng tương thích tốt với vật liệu điện cực. Ảnh hưởng đến hiệu suất điện hóa của pin lithium-ion là nhỏ.
Cyclophosphonitril (PFPN) của Bridgestone là chất chống cháy sớm với cửa sổ oxy hóa điện hóa cao và có nhiều trường hợp ứng dụng trong pin lithium-ion điện áp cao, chẳng hạn như pin lithium-ion sử dụng vật liệu catốt oxit lithium coban oxit điện áp cao hoặc điện áp cao 5V vật liệu lithium nikenmanganat.
3 Công nghệ phủ điện cực dương
Lớp phủ bề mặt có thể cải thiện độ ổn định nhiệt của vật liệu điện cực dương và là công nghệ bảo vệ điện cực dương chính hiện nay. Phủ các vật liệu khác có độ ổn định cao trên bề mặt vật liệu điện cực dương có thể ngăn chặn sự tiếp xúc trực tiếp giữa vật liệu điện cực dương và chất điện phân, từ đó ức chế sự chuyển pha của vật liệu điện cực dương, cải thiện độ ổn định nhiệt và giảm rối loạn cation trên vị trí mạng tinh thể. Loại lớp phủ này phải có độ ổn định nhiệt và quán tính hóa học tốt, vật liệu phủ chủ yếu bao gồm phốt phát, florua và oxit rắn.
Phốt phát có liên kết cộng hóa trị PO4 mạnh được phủ trên bề mặt vật liệu điện cực dương, có thể cải thiện độ ổn định nhiệt của vật liệu điện cực dương. Nếu sử dụng điện cực dương được phủ AlPO4, nó có độ ổn định nhiệt tốt hơn và cho hiệu suất tốt hơn trong thử nghiệm quá tải. M. Yoon và cộng sự. đã báo cáo chiến lược tổng hợp lớp phủ ở nhiệt độ phòng là "phủ + đổ". Thủy tinh kim loại cobalt boride (CoB) đã được áp dụng cho vật liệu catốt nhiều lớp giàu niken NCM811, đạt được độ bao phủ toàn bộ bề mặt và làm ướt ranh giới hạt của các hạt thứ cấp của vật liệu catốt, đồng thời cải thiện hiệu suất phóng đại và độ ổn định chu kỳ, với chu kỳ 1C ở 2,8 ~ 4.3V 500 lần. Tỷ lệ duy trì công suất của vật liệu đã tăng từ 79,2% trước khi phủ lên 95,0%. Kết quả cho thấy hiệu suất lý tưởng là do ức chế cả sự suy thoái cấu trúc vi mô và các phản ứng phụ với bề mặt tiếp xúc. M. Jo và cộng sự. đã sử dụng phương pháp sol-gel để đạt được lớp phủ đồng nhất của tinh thể nano Mn3(PO4)2 trên bề mặt điện cực dương của NCM622 ở nhiệt độ thấp. Lớp phủ Mn3(PO4)2 làm giảm sự tiếp xúc trực tiếp giữa chất điện phân và cực dương oxy hóa không ổn định, do đó làm giảm mức độ phản ứng phụ tỏa nhiệt.
4 Chiến lược biến đổi điện cực âm
Bản thân than chì tương đối ổn định, nhưng than chì nhúng lithium sẽ tiếp tục phản ứng với chất điện phân ở nhiệt độ cao, làm trầm trọng thêm sự tích tụ nhiệt ban đầu của sự thoát nhiệt và thúc đẩy phản ứng dây chuyền thoát nhiệt. Màng SEI có thể cách ly sự tiếp xúc trực tiếp giữa điện cực âm và chất điện phân và cải thiện độ ổn định của điện cực âm. Do đó, việc chế tạo màng SEI có độ ổn định nhiệt cao là phương pháp quan trọng để cách ly phản ứng phụ giữa điện cực âm và chất điện phân và hạn chế sự thoát nhiệt. Cấu trúc và tính chất của màng SEI có thể được cải thiện bằng cách đưa chất phụ gia tạo màng vào chất điện phân. Ví dụ, amoni perfluorooctanoate (APC), vinylidene cacbonat (VC) và vinylidene cacbonat (VEC) có thể được khử và phân hủy tốt nhất trong chất điện phân, tạo thành một màng polymer đồng nhất và dày đặc trên bề mặt của điện cực âm than chì, và cải thiện khả năng chịu nhiệt độ ổn định của màng SEI. Bắt đầu từ việc sửa đổi bề mặt vật liệu, độ ổn định nhiệt của vật liệu cực dương có thể được cải thiện bằng cách xây dựng màng SEI nhân tạo như lớp lắng đọng oxit kim loại và kim loại, lớp phủ polymer hoặc carbon. Khi nhiệt độ tăng lên, màng SEI được chế tạo theo hai phương pháp trên sẽ luôn bị phân hủy và ở nhiệt độ cao hơn, phản ứng tỏa nhiệt giữa cực âm mực hóa thạch lithium và chất điện phân sẽ mạnh hơn.
Ngoài ra, khi sạc với dòng điện cao, phản ứng tiến hóa lithium của cực dương than chì cũng sẽ gây ra nguy cơ thoát nhiệt của pin lithium-ion. Tỷ lệ dòng sạc xác định thông lượng Li+ trên một đơn vị diện tích của vật liệu làm cực dương. Khi quá trình khuếch tán pha rắn của Li+ ở điện cực âm diễn ra chậm (chẳng hạn như khi nhiệt độ quá thấp và trạng thái tích điện cao) và mật độ dòng sạc quá cao, bề mặt điện cực âm sẽ kích hoạt phản ứng tiến hóa lithium , và các sợi nhánh lithium kết tủa sẽ làm thủng màng ngăn, dẫn đến đoản mạch bên trong, gây cháy, nổ và các hậu quả tai hại khác. Sự khuếch tán pha rắn của Li+ giữa các lớp than chì có thể được tăng tốc bằng cách rút ngắn đường khuếch tán của Li+ giữa các lớp than chì và tăng khoảng cách giữa các lớp than chì.
5 Kết luận và triển vọng
Công nghệ pin lithium-ion đã trưởng thành, phù hợp cho ứng dụng quy mô lớn và sản xuất hàng loạt, đồng thời là hướng phát triển chính của xe điện và công nghệ lưu trữ năng lượng quy mô lớn. Hiện nay, mật độ năng lượng của pin lithium-ion tiếp tục tăng và yêu cầu về an toàn của pin cũng lớn hơn, do đó, an toàn là một chỉ số quan trọng cho sự phát triển của pin lithium-ion. Dựa trên vật liệu màng ngăn, chất điện phân và điện cực, bài viết này tóm tắt một cách có hệ thống các phương pháp hiện có để ngăn chặn sự thoát nhiệt và cải thiện độ an toàn của pin lithium-ion. Dựa trên tổng hợp các nghiên cứu hiện nay về việc nâng cao độ an toàn của pin lithium-ion, kết hợp với cơ chế thoát nhiệt mới, một số hướng chính để phát triển vật liệu an toàn cho pin lithium-ion trong tương lai được đề xuất:
(1) Việc biến đổi bề mặt của màng polyolefin bằng các hạt nano vô cơ có thể cải thiện tính ổn định nhiệt của màng, nhưng hiệu quả cải thiện còn hạn chế. Màng ngăn có độ ổn định nhiệt cao và độ bền cơ học cao sẽ mang đến nhiều lựa chọn hơn cho pin lithium-ion có độ an toàn cao. Ngoài ra, các màng phản ứng nhiệt thông minh cũng có thể được thiết kế, chẳng hạn như màng kín nhiệt có thể cắt đứt sự vận chuyển ion ở nhiệt độ cao, màng chống cháy giải phóng chất chống cháy và màng hấp thụ nhiệt thay đổi pha. Chiến lược thiết kế màng ngăn an toàn ở trên bắt đầu từ sự thoát nhiệt do nóng chảy màng ngăn, nhưng đoản mạch bên trong không phải là yếu tố duy nhất gây ra hiện tượng thoát nhiệt của pin lithium-ion. Ở nhiệt độ cao, phản ứng REDOX mãnh liệt giữa các loại oxy phản ứng được giải phóng bởi điện cực dương và điện cực âm và mực hóa thạch lithium cũng là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng thoát nhiệt. Làm thế nào để ngăn chặn phản ứng xuyên âm của các loại oxy phản ứng do điện cực dương giải phóng đồng thời đảm bảo khả năng chịu nhiệt độ cao của màng ngăn là biện pháp quan trọng để phát triển màng ngăn an toàn trong tương lai.
(2) Điểm chớp cháy của chất điện phân pin lithium-ion thương mại nhìn chung thấp, dễ cháy hoặc thậm chí phát nổ ở nhiệt độ cao, và sự phát triển của chất điện phân chống cháy/không cháy để giảm tính dễ cháy của chất điện phân là một trong số các biện pháp nhằm cải thiện sự an toàn của pin lithium-ion. Dựa trên phương pháp này, người ta đã tiến hành nghiên cứu sâu rộng về chất điện phân chống cháy/không cháy, bao gồm chất lỏng ion, dung môi fluoride, dung môi organophosphate, chất chống cháy phosphazene và chất điện phân muối nồng độ cao. Dựa trên đặc điểm thời gian của quá trình thoát nhiệt, quá trình đốt cháy chất điện phân là nguồn năng lượng chính trong giai đoạn cuối của quá trình thoát nhiệt và phản ứng tỏa nhiệt giữa chất điện phân và mực hóa thạch lithium sau khi màng SEI vỡ ở giai đoạn đầu góp phần vào sự tích tụ nhiệt trong giai đoạn đầu của quá trình thoát nhiệt. Sửa chữa trực tiếp màng SEI bị hỏng trong thời gian thực từ chất điện phân. Ức chế phản ứng giữa mực hóa thạch lithium và chất điện phân. Sẽ là một chiến lược để ngăn chặn sự thoát nhiệt.
(3) Sự tiếp xúc trực tiếp giữa vật liệu catốt và chất điện phân ở nhiệt độ cao sẽ dẫn đến sự chuyển pha không thuận nghịch trên bề mặt vật liệu catốt. Giảm độ ổn định nhiệt của vật liệu. Thiết kế của vật liệu catốt an toàn chủ yếu tập trung vào việc cách ly tiếp xúc trực tiếp giữa vật liệu catốt hoạt động và chất điện phân, bao gồm lớp phủ bề mặt của vật liệu catốt và sử dụng vật liệu catốt ba tinh thể đơn tinh thể không có khe hở mạng tinh thể. Ngoài các chiến lược thiết kế vật liệu catốt an toàn được các tác giả của bài báo này tóm tắt, lớp phủ thu giữ oxy hoạt tính cũng có thể được phát triển để dập tắt oxy hoạt tính được giải phóng do quá trình phân hủy nhiệt của vật liệu catốt như ternary, lithium cobaltate và lithium manganate, do đó, để tránh oxy phản ứng với phản ứng điện cực âm của chất điện phân hoặc mực hóa thạch lithium.
(4) Than chì nhúng Li trần có khả năng phản ứng cao với chất điện phân. Chiến lược cải tiến truyền thống là thêm chất phụ gia tạo màng hoặc tạo màng SEI nhân tạo trong chất điện phân. Sự hư hỏng của màng SEI ở nhiệt độ cao cuối cùng sẽ dẫn đến phản ứng của than chì nhúng lithium với chất điện phân. Do đó, cần phát triển một công nghệ có thể sửa chữa màng SEI tại chỗ theo thời gian thực để ngăn chặn phản ứng giữa mực hóa thạch lithium và chất điện phân.
Gửi yêu cầu của bạn trực tiếp cho chúng tôi
