Cnhl 6s lipo pil elektroliti, pratik işlev ve klasik sistem yapısı

1. cnhl 6s lipo pil elektrolitinin gerçek rolü

cnhl 6s lipo pilin gelişim tarihine (ikincil cnhl 6s lipo pil için kurallar benzer) baktığımızda, taşıyıcıların analizi - elektrotların incelenmesi - elektrolit sisteminin icadı ve geliştirilmesinin birbiriyle bağlantılı olduğunu ve cnhl 6s lipo pilin pratikliği ve performans artışını teşvik ettiğini görebiliriz.

1970'lerde, İngiliz kimyager Stanley Whittingham, pozitif elektrot olarak titanyum disülfür ve negatif elektrot olarak lityum metal kullanan bir cnhl 6s lipo pil geliştirdi ve elektrolit olarak lityum perklorat-dioksan sistemi kullandı. Kurşun-asit cnhl 6s lipo pile kıyasla, cnhl 6s lipo pilin daha iyi performansı ortaya çıkmaya başladı. O zamandan beri, Amerikalı fizikçi ve kimyager John B. Goodenough, daha yüksek pozitif voltaj ve daha yüksek enerji yoğunluğu elde etmek için titanyum disülfürü lityum kobalt oksit ile değiştirdi;

Sonraki lityum manganat, lityum demir fosfat ve üçlü malzemeler gibi katotlar da ardı ardına ortaya çıkmıştır. Japon kimyager Akira Yoshino, lityum metal yerine petrol kokunu kullanarak cnhl 6s lipo pilin güvenliğini artırmış ve o dönemde lityum pilin ticarileşmesini teşvik etmiştir. 1990 yılında elektrolit sistemi inşasında etilen karbonat (EC) kullanılmış, 1993 yılında EC ve dimetil karbonat (DMC) bileşik çözücü sistemi geliştirilmiş; 1994 yılında ticarileşmiş cnhl 6s lipo pil grafit negatif elektrot kullanmıştır.

Şu ana kadar, yüksek performanslı (güç, ikincil) cnhl 6s lipo pilin taşıyıcısı lityum olarak belirlenmiş olup, pozitif ve negatif elektrotlar artımlı yeniliğin ana odak olduğu bir gelişim aşamasına girmiş ve köklü yenilik için sürekli çaba sarf edilmektedir. Elektrolit, cnhl 6s lipo pilin kapsamlı performansı üzerinde çok kritik bir etkiye sahiptir ve sürekli evrim sürecindedir.

İç devrede lityum taşımanın ana taşıyıcısı olarak elektrolit, belirli bir sıcaklık aralığında lityumu verimli iletme ve elektronik olarak yalıtma yeteneğine sahip olmalıdır; elektrolit pozitif ve negatif elektrotlarla doğrudan temas ettiğinden, elektrokimyasal penceresi, kimyasal kararlılığı ve pozitif ve negatif elektrotlar, ayırıcı ara yüzey özellikleri vb. kullanım gereksinimlerini karşılamalıdır; elektrolit termal, elektriksel ve mekanik kötü kullanıma belirli ölçüde dayanmalıdır; çevre dostu/kolay son işlem gibi özellikler tercih edilir.

Elektrot malzemesi her geliştirildiğinde, elektrolitin ayarlanması ve optimize edilmesi genellikle onun önemini ve hatta vazgeçilmezliğini yansıtır.
Pozitif ve negatif elektrotlar arasındaki potansiyel farkı su ayrışma voltajını çok aşması koşuluyla ve pahalı iyonik sıvılar dikkate alınmaksızın, elektrolitin ana teknik yolu uygun organik çözücüler ve lityum tuzlarından oluşan kapsamlı bir sistemdir.

2. cnhl 6s lipo pil elektrolit çözücü sistemi

Çözücü kendisi elektronik olarak yalıtkan olup lityum tuzunu çözmek için kullanılır. cnhl 6s lipo pil elektrolit çözücü sisteminin temel gereksinimleri şunlardır: lityum tuzlarını çözmek için belirli bir polariteye (yüksek dielektrik sabiti) sahip olmak; geniş elektrokimyasal pencere (cnhl 6s lipo pil elektrolitinin elektrokimyasal penceresi esas olarak çözücünün elektrik gücünde yansıtılır. Kimyasal pencere), pozitif oksidasyona ve negatif indirgemeye dayanıklı olmak; düşük viskozite, elektrodu kolayca ıslatmak ve düşük sıcaklık performansını artırmak; ısıya dayanıklı olmak. Şu ana kadar, yukarıdaki gereksinimleri aynı anda karşılayabilen tek bileşenli bir çözücü yoktur, bu nedenle karışık çözücü sistemi oluşturma temel fikri çok mantıklıdır.

cnhl 6s lipo pil karışık çözücü sisteminin temel düşüncesi, yüksek dielektrik sabiti ve düşük viskoziteye sahip çözücü bileşenlerin seçilmesidir. İlki etilen karbonat EC, propilen karbonata PC; ikincisi dimetil karbonat DMC, dietil karbonat DEC, etil metil karbonat EMC vb. karşılık gelir.

Çözücünün sinerjik oluşum, katı elektrolit membranlarının (SEI) stabilizasyonu, alev geciktirici desteği gibi ek işlevleri de çözücü katkı maddelerine dayanır. cnhl 6s lipo pil çözücü katkı maddeleri arasında geleneksel zincir/siklik esterler (örneğin vinilen karbonat VC), florlu zincir/siklik/amin esterler (örneğin fluoroetilen karbonat FEC), sülfat esterleri (örneğin Vinil sülfat DTD, vinil sülfit ES), sulfonlar, nitriller, fosfor bazlı katkılar, silikon bazlı katkılar, eterler, heterosiklik bileşikler vb. bulunur.

3, cnhl 6s lipo pil elektrolit lityum tuzu seçimi

Lityum tuzu çözücü sistemde çözünür ve iyonize olur, kısmen çözümlenmiş lityum iyonları ve karşılık gelen anyon gruplarını oluşturarak iyon iletkenliği sağlar. Lityum tuzu seçimi, ilgili iyon hareketliliği, iyon çifti ayrışma yeteneği, çözünürlük, termal stabilite, kimyasal stabilite, katı elektrolit membran oluşturma yeteneği, akım toplayıcı pasivasyon yeteneği, çevresel etki vb. dikkate alınmalıdır.

Şu ana kadar, yukarıdaki gereksinimleri aynı anda karşılayabilen tek bileşenli bir lityum tuzu yoktur, bu nedenle karışık lityum tuz sistemi oluşturma temel fikri de çok mantıklıdır. Öte yandan, lityum tuzu elektrolit sisteminin ana maliyet kaynağıdır (kütle yüzdesi dikkate alındığında daha da fazla), bu da kabul edilebilir kapsamlı performansa ve nispeten düşük maliyete sahip lityum hekzaflorofosfat LiPF6'nın mevcut cnhl 6s lipo pil elektrolitinde en yaygın elektrolit ana tuz haline gelmesini sağlar.

Yukarıdaki lityum tuzlarına ek olarak, fosfatlar (örneğin lityum diflorofosfat LiDFP), boratlar (örneğin lityum bis-oksalat borat LiBOB, lityum bis-florooksalat borat LiDFOB), sulfonimid tuzları (Lityum Bisflorosulfonimid LiFSI, Lityum Bistriflorometilsulfonimid LiTFSI ve diğer türler hariç), heterosiklik tuzlar, alüminatlar vb. dahil olmak üzere lityum tuz katkı maddeleri, lityum tuz sistemlerinin sentezini çeşitli derecelerde iyileştirmek için uygun şekilde kullanılabilir.

Hem çözücü hem de lityum tuzunun performans ve maliyeti göz önüne alındığında, karbonat + lityum hekzaflorofosfat, güç cnhl 6s lipo pil elektrolitinin ana bileşeni haline gelmiştir. Ancak aynı zamanda, güç cnhl 6s lipo pilin performansını artırma sürecinde, bazı diğer çözücüler/katkı maddeleri ve lityum tuzları/katkı maddeleri de ortaya çıkmaktadır.
Yukarıda, bugün size sunulan cnhl 6s lipo pil elektrolitinin tüm içeriği verilmiştir, umarım size yardımcı olur, bir sonraki sayıda görüşmek üzere.