domum / Blog / altilium scientia / Hiems venit, vide in analysi gravis temperaturae phaenomenon lithii-ion batteries

Hiems venit, vide in analysi gravis temperaturae phaenomenon lithii-ion batteries

Oct 18, 2021

By hoppt

In gravida lithii-ion exercetio valde afficitur eorum in motu notarum. Quia Li+ primum dissolvi debet, cum in materia graphite infixa est, necesse est ut quandam quantitatem energiae consumat et diffusionem Li+ graphitae impediat. E contra, cum Li + e materia graphita in solutionem emittitur, processus solutionis primum occurret, et processus solutionis energiae consumptionem non requirit. Li+ graphitum celeriter removere potest, quod notabile crimen acceptationis materiae graphitae inducit. In missionis acceptatione.

Ad temperaturas humilis, in motu notae electrode graphite negativae meliores facti sunt et deteriores fiunt. Propterea polarizatio electrochemici electrodis negativi signanter intenditur in processu praecipiente, quod facile potest ducere ad praecipitationem lithii metallici in superficie electrodis negativi. Investigatio a Christian von Lüders Universitatis technicae Monacensis, Germaniae, ostendit in -2°C, crimen rate excedit C/2, et quantitatem lithii metallici praecipitatio signanter augeri. Exempli gratia, in C/2, moles lithii platani in superficie electrodi contrariae circa totum crimen est. 5.5% capacitatis, sed perveniet ad 9% sub 1C magnificatione. Lithium metallicum praecipitatum ulterius progredi potest et tandem lithium dendrites fieri, diaphragma transfigere et breve spatium electrodes positivi et negativi causans. Ergo necesse est vitare altilium temperaturis frigidis quam maxime lithium-ion increpans. Cum pilae temperaturae humilis urgere debet, necesse est eligere parvam venam ut in pugna lithium-ion quam maxime et plene reponat altilium lithium cum curando ut Lithium metallicum e electrode negativo praecipitatum. potest agere cum graphite et rursus in graphite electrode negans.

Veronika Zinth et alii e technica Universitate Monacensis usi sunt diffractionem neutronis et aliis methodis ad studium evolutionis lithii morum batteries lithii-ionis ad low temperies -20°C. Neutron diffractio nova methodus deprehendendi his annis facta est. Comparata cum XRD, diffractio neutronis sensibilior est elementis levibus (Li, O, N, etc.), ideo aptissima est ad gravidas lithii-ion non perniciosas probationes.

In experimento, VeronikaZinth NMC111/graphite 18650 altilium ad studium evolutionis lithii morum lithii-ion batteries ad temperaturas humilis usus est. Pugna in probatione oneratur et emittitur secundum processum in figura infra monstratum.

Sequens figura ostendit Phase mutationem electrodis negativi sub diversis SoCs in secundo cyclo in C/30 incurrentes. Videri potest quod ad 30.9% SoC, phases electrode negativi maxime esse LiC12, Li1-XC18, et parva compositionis quantitatem LiC6; postquam SoC 46% excedit, diffractio intensio LiC12 decrescere pergit, potentia LiC6 crescere pergit. Autem, etiam post crimen finale absolvitur, cum solum 1503mAh oneratur ad frigiditatem temperatam (capacitas 1950mAh ad locus temperatus), LiC12 in electrode negativo existit. Pone currentem currentem ad C/100 redactum. Hoc casu, pugna adhuc capacitatem 1950mAh temperaturarum minorum obtinere potest, quod indicat diminutionem in potentia lithii-ionis gravidae ad low temperaturas maxime propter corruptionem condicionum motuum.

Figura infra ostendit phasem mutationis graphitici in electrode negativo praecipientes secundum ratem C/5 ad humilem temperaturam -20°C. Videre potest Phase mutationis graphitarum insigniter diversam esse comparatam cum C/30 rate praecipiens. Ex figura videri potest quod, cum SoC>40%, phase robur pilae LiC12 sub C/5 praecepti rate signanter tardius decrescat, et incrementum virium LiC6 phase etiam aliquanto debiliorem quam C/30 arguere rate. Ostendit in relative alta rate C/5, minus LiC12 pergere ad lithium intercalatum et ad LiC6 converti.

Figura infra phase mutationes electrode graphite negativae comparat cum in C/30 et C/5 rates incurrens, respectively. Figura ostendit duas diversas rates incurrentes, Phase Lithio-pauperum Li1-XC18 simillimum. Differentia maxime reflectitur in duobus gradibus LiC12 et LiC6. Ex figura videri potest quod phase mutatio inclinatio in electrode negativo relative prope in scaena initiali sub duobus tantis mercedibus currentis sit. Nam tempus LiC12, cum capacitas praecipiens attingit 950mAh (49% SoC), inclinatio mutabilis incipit apparere diversa. Cum venit 1100mAh (56.4% SoC), LiC12 tempus sub duabus magnificationibus significantem hiatum ostendere incipit. Cum notationes ad rate of C/30 parvo, in scaena LiC12 velocissima est, sed gutta LiC12 phase in C/5 certe multo tardius est; hoc est, condiciones lithii in motu negativo electrode in low temperaturis degenerent. , ita ut LiC12 ultra Lithium intercalatum ad celeritatem generandam LiC6 periodum decrevit. Correspondentia, Phase LiC6 celerrime crescit in parvo C/30, sed multo tardius ad C/5. Hoc ostendit in C/5 in rate, magis petitum Li in cristallo graphite structura immersum esse, sed quid interest, quod capacitatis crimen altilium (1520.5mAh) in C/5 praefectum rate altiorem esse quam in C /30 crimen rate. Virtus (1503.5mAh) superior est. Extra Li quod in electrode graphite negativo non immergitur, verisimile est in superficie graphite in forma lithii metallici praecipitari. Processus stans post finem praecipiendi hoc quoque probat a latere: paulum.

Sequens figura demonstrat Phase structuram electrode graphite negativi post increpans et post XX horas relictus. In fine praecipiens, Phase negativae graphite electrode valde diversae sunt sub duobus rates praecipientes. In C/20, proportio LiC5 in anode graphite superior est, et recipis LiC12 inferior est, sed post viginti horas stantem, differentia utriusque minima facta est.

Figura infra ostendit Phase mutationem electrode graphite negativi per 20h processum repono. Ex figura videre potest quod, licet incrementa duorum electrodes oppositorum valde diversa sint in principio, dum tempus increscit repono, duo genera praecipientes scaena graphii anodi sub magnificatione valde mutata est. LiC12 in processu declivi ad LiC6 converti pergere potest, significans Li pergere in graphite in processu declivi. Haec pars Li verisimile est Lithium metallicum esse superficiem electrodis negativae graphitae humilis temperatus praecipitatam esse. Praeterea analysis ostendit in fine incurrentis in rate C/30, gradum lithii intercalationis electrode graphite negativi fuisse 68%. Nihilominus, gradus lithii intercalationis augetur ad 71% post devexum, augmentum 3%. In fine praecipiens ad C/V rate, lithium insertio gradus graphitei negativi erat 5%, sed postquam XX horis relictus est, crevit usque ad 58%, totum incrementum 20%.

Investigationes superiores ostendit, cum in humilitate temperaturas increpans capacitatem pilae minuet propter corruptionem condicionum motuum. Etiam metalli lithium praecipitabit in superficie electrodis negativae ob diminutionem rate graphitei lithii insertionis. Tamen, post tempus repositionis, Pars lithii metallici in graphite denuo immergi potest; in usu actuali, fasciae tempus saepe breve est, et nullum est pignus lithium metallicum denuo in graphiten immergi posse, ut lithium metallicum aliquod perseveret in electrode negativo. Lithium-ion superficies altilium lithium-ion facultatem afficiet et lithium dendritas producere potest qui in periculo salutis lithi-ionis altilium. Propterea vitare conantur altilium lithium-ion in temperaturis humilis. Current humilis, et post occasum, fasciae satis temporis ad eliminandum lithium metallicum in electrode graphite negativo.

Hic articulus maxime ad sequentia documenta refertur. Renuntiatio solum adhibetur ad opera scientifica introducenda et recensenda, ad doctrinam de Curabitur aliquet et inquisitionem scientificam. Non ad usum mercatorum. Si quaestiones iuris habes, placet liberum contactus nos.

1.Rate capacitatem materiarum graphitarum velut electrodes negativorum in capaci- tate lithium, Electrochimica Acta 55 (2010) 3330 - 3335, SRSivakkumar,JY Nerkar,AG Pandolfo

2. Lithium plating in lithio-ion gravida quaesitae relaxationis intentionis et in situ neutronis diffractionis, Acta Potestatis Sources 342(2017)17-23, Christian von Lüders, Veronika Zinth, Simon V.Erhard, Patricius J.Osswald, Michael Hofman. , Radulphus Egidii, Andreas Jossen

3. Lithium plating in lithio-ion batteries temperaturas sub-ambientes investigatas in situ neutronis diffractionis, Acta Power Fontes 271 (2014) 152-159, Veronika Zinth, Christian von Lüders, Michael Hofmann, Johannes Hattendorff, Irmgard Buchberger, Simon. Erhard, Joana Rebelo-Kornmeier, Andreas Jossen, Radulphus Gilles

close_white
prope

Scribere inquisitionis hic

respondeo intra VI horas, si quaestiones sunt grata.