Leave Your Message
Avslöja elektrolytens nyckelroll för att förbättra batteriernas snabbladdningsprestanda.

Företagsblogg

Avslöja elektrolytens nyckelroll för att förbättra batteriernas snabbladdningsprestanda.

2024-08-30
Idag, med den ökande populariteten för nya energifordon, har räckvidd och laddningshastighet blivit i fokus för konsumenternas största oro. Som "hjärtat" i nya energifordon bestämmer litiumjonbatterier direkt fordonets räckvidd och laddningseffektivitet. Bland kärnstrukturerna hos litiumjonbatterier spelar elektrolyten en avgörande roll.

1.jpg

I. Arbetsprincipen för litiumjonbatterier och vikten av elektrolyter

2.jpg

Arbetsprincipen för litiumjonbatterier är som en "gungstol". Vid laddning frigörs litiumjoner från den positiva elektroden, passerar genom separatorn, förflyttas till den negativa elektroden i elektrolyten och slutligen bäddas in i den negativa elektroden. Vid denna tidpunkt lagrar den negativa elektroden energi. Vid urladdning frigörs litiumjoner från den negativa elektroden, återgår till den positiva elektroden genom elektrolyten och frigör energi. Det kan sägas att elektrolyten är bäraren för den reversibla migreringen av litiumjoner mellan elektroderna, och dess prestanda påverkar direkt batteriets laddnings- och urladdningstid.

 

II. Hur elektrolyter påverkar batteriets snabbladdningsprestanda

3.jpg

Elektrolyten är en nyckelkomponent i elektrolyten och spelar en viktig roll för batteriets snabbladdningsprestanda. Först och främst påverkar elektrolytens jonledningsförmåga direkt migrationshastigheten för litiumjoner i elektrolyten. Elektrolyter med hög jonledningsförmåga kan få litiumjoner att röra sig snabbare mellan de positiva och negativa elektroderna, vilket förkortar laddningstiden. Till exempel har vissa nya elektrolyter en högre jonisk rörlighet och kan ge en effektivare jontransportkanal under snabbladdning.

 

För det andra är elektrolytens stabilitet också avgörande för snabbladdningsprestanda. Under snabbladdning genereras en högre temperatur och spänning inuti batteriet. Om elektrolyten är instabil kan sönderdelning eller sidoreaktioner inträffa, vilket påverkar batteriets prestanda och livslängd. Därför är det viktigt att välja en elektrolyt med god stabilitet för att uppnå snabb laddning.

 

III. Faktorer som påverkar snabbladdningsprestanda hos elektrolyter

4.jpg

  1. Lösningsmedelstyper
  2. För närvarande inkluderar vanliga elektrolytlösningsmedel karbonater och karboxylater med kedje- och cykliska strukturer. Smältpunkten och viskositeten för dessa lösningsmedel kommer att påverka diffusionshastigheten för litiumjoner. Ju lägre smältpunkt och viskositet lösningsmedlet har vid rumstemperatur, desto starkare jonledningsförmåga och desto högre självdiffusionskoefficient för litiumjoner, vilket förbättrar batteriets snabbladdningsprestanda.
  3. Till exempel kan vissa lösningsmedel med låg smältpunkt och låg viskositet ge en mjukare migrationskanal för litiumjoner, precis som en bred och platt väg i en stad, vilket gör att fordon (litiumjoner) kan färdas snabbare.
  4. Elektrolytkoncentration
  5. Att öka koncentrationen av elektrolyten kan avsevärt öka självdiffusionskoefficienten för litiumjoner. Detta är som att öka bredden på kanalen, vilket gör att litiumjoner kan passera snabbare, vilket förbättrar snabbladdningsprestandan hos litiumjonbatterier.
  6. Föreställ dig att en högre koncentration av elektrolyt är som en bredare motorväg som kan ta emot fler litiumjoner att passera snabbt.
  7. Jonmigreringsnummer
  8. Elektrolyter med ett stort jonmigreringstal kan motstå en högre laddningshastighet under samma laddningstillstånd. Detta är som en effektivare trafikkontroll som säkerställer att fordon passerar snabbt under rusningstid.
  9. Elektrolyter med ett högt jonmigreringstal kan mer effektivt styra migrationen av litiumjoner och förbättra laddningseffektiviteten.
  10. Lösningsmedelsformulering och konduktivitet
  11. Litiumjonledningsförmågan i elektrolyter med olika lösningsmedelsformuleringar är också olika, och den har olika effekter på batteriets snabbladdningsprestanda.
  12. Genom att optimera lösningsmedelsformuleringen kan den mest lämpliga kombinationen för litiumjonmigrering hittas för att förbättra ledningsförmågan och uppnå snabbare laddningshastighet.
  13. Långsiktig cykelstabilitet
  14. Vissa elektrolytformuleringar kan förbättra cykelstabiliteten och urladdningskapaciteten för batteriet, och samtidigt undertrycka litiumplätering-fenomenet på batteriets negativa elektrod, vilket ytterligare förbättrar snabbladdningsprestandan.
  15. Precis som att ge en stabil arbetsmiljö för batteriet, se till att litiumjoner alltid kan migrera effektivt under långvarig användning.

 

IV. Hur man förbättrar elektrolytledningsförmågan

5.jpg

För att förbättra elektrolytens ledningsförmåga kan följande aspekter startas:

 

  1. Optimera val av elektrolyter: Välj elektrolyter med hög jonledningsförmåga, såsom några nya litiumsalter eller blandade elektrolytsystem. Dessa elektrolyter kan ge fler fria joner och förbättra jontransportkapaciteten.
  2. Justera lösningsmedelssammansättning: Genom att optimera typerna och proportionerna av lösningsmedel minskar du elektrolytens viskositet och ökar jondiiffusionshastigheten. Till exempel kan användning av lågviskösa lösningsmedel eller blandade lösningsmedelssystem förbättra elektrolytens ledningsförmåga.
  3. Användning av tillsatser: Att tillsätta en lämplig mängd ledande tillsatser kan förbättra elektrolytens ledningsförmåga. Dessa tillsatser kan öka jonmigreringstalet och förbättra gränssnittsprestandan mellan elektroden och elektrolyten, och därigenom förbättra batteriets snabbladdningsprestanda.
  4. Temperaturkontroll: Inom ett visst område kan en ökning av batteriets driftstemperatur minska elektrolytens viskositet och öka jonledningsförmågan. För hög temperatur kan dock påverka batteriets stabilitet och livslängd, så det måste kontrolleras inom ett lämpligt temperaturintervall.

 

V. Betydelsen av optimering av elektrolytprestanda

6.jpg

Genom att förbättra lösningsmedelstyperna, justera elektrolytkoncentrationen, öka jonmigrationstalet och optimera lösningsmedelsformuleringen kan migrationshastigheten för litiumjoner i elektrolyten effektivt ökas, vilket förkortar laddningstiden. Detta förbättrar inte bara användarupplevelsen för konsumenter, ger en bättre räckvidd och laddningsupplevelse för långväga resor av elfordon, utan främjar också utvecklingen av den nya energifordonsindustrin.

 

I framtiden, med den ständiga utvecklingen av teknik, tror man att elektrolytens prestanda kommer att optimeras ytterligare, vilket ger kraftfullare kraft och mer bekväma användningsmetoder till nya energifordon. Låt oss se fram emot nya genombrott i snabbladdningsprestanda för nya energifordon och bidra mer till framtidens gröna resor.