Cov Txheej Txheem Rau Lithium Evolution ntawm Lithium-ion Cov Roj Teeb Ua Ntej Yog Qhov Txheem Muaj Txawv Ntau Hauv Phenomenon Hauv Lithium Roj Teeb Kev Lag Luam.

Txawv lithium evolution txawv lub xeev feem ntau sib xws rau ntau yam laj thawj. Kev txheeb xyuas cov laj thawj raws li lub xeev lithium evolution tuaj yeem txhim kho cov khoom lag luam.

Los ntawm qhov kev xam pom dav dav, cov laj thawj rau kev hloov kho lithium hauv lithium-ion roj teeb raug muab faib ua tsib yam: lithium evolution tshwm sim los ntawm qhov tsis txaus hluav taws xob tsis zoo electrode; kev hloov kho lithium tshwm sim los ntawm kev them lub tshuab; lithium evolution tshwm sim los ntawm cov roj ntsha tsis haum lithium kev; lithium evolution tshwm sim los ntawm cov khoom siv txawv txav; Lithium deposition ntawm qhov chaw nyob ruaj khov los ntawm cov laj thawj tshwj xeeb. Cov hauv qab no yog cov lus piav qhia ntawm cov laj thawj tshwj xeeb rau kev hloov kho lithium rau saum tsib yam ntawm cov laj thawj.

1. Cov roj ntsha lithium evolution ntawm lithium ion roj teeb tshwm sim los ntawm qhov tsis txaus hluav taws xob tsis zoo electrode

Tom qab lithium ions raug tso tawm los ntawm qhov zoo electrode thaum them nyiaj, lawv yuav tsum muaj lub hom phiaj. Feem ntau hais lus, txoj hmoo yuav tsum tau muab tso rau hauv cov electrode tsis zoo, tab sis thaum cov electrode tsis zoo tsis txaus thiab cov hluav taws xob tsis zoo tuaj yeem tso lithium ions tsawg dua qhov zoo ntawm electrode deintercalated lithium ions, lithium ions tsuas tuaj yeem yog precipitated nyob rau saum npoo ntawm qhov tsis zoo electrode. Kev tsis txaus hluav taws xob tsis zoo hluav taws xob tuaj yeem raug suav hais tias yog qhov teeb meem uas tshwm sim los ntawm lithium nag lossis daus.

Raws li txoj haujlwm ntawm tsis txaus hluav taws xob tsis zoo electrode tshaj, nws tuaj yeem raug cais mus rau hauv peb pawg hauv qab no ntawm cov roj ntsha lithium tsom xam cov mob:

(1) Cov roj ntsha Lithium nrog cov tsis txaus ntawm cov pa saum toj no

Thaum cov hluav taws xob tsis zoo muaj ntau dhau los tsis txaus, tsis muaj qhov chaw txaus rau cov roj ntsha lithium ions raug tso los ntawm cov hluav taws xob zoo mus rau qhov tsis zoo electrode. Yog li ntawd, tsuas yog cov hlau ua kua hlau yuav tsim tau thiab ua rau ntawm qhov chaw ntawm cov hluav taws xob tsis zoo. Vim tias qhov ntsuas tsis txaus ntawm qhov tsis zoo electrode feem ntau yog cov teeb, thiab cov lithium ions raug rho tawm los ntawm cov electrode zoo kuj uniformly tuaj mus rau qhov tsis zoo electrode, cov roj ntsha lithium tshwm sim los ntawm qhov tsis zoo electrode kuj yog txheej txheej. Qhov tsis txaus ntseeg ntawm cov roj ntsha lithium muaj feem cuam tshuam nrog qhov tsis txaus electrode tshaj. Cov neeg kawm ntawv txheeb ze ze, qib siab tshaj ntawm kev dhau thiab qhov tsis muaj peev xwm, qhov hnyav dua cov nag lossis daus lithium.

(2) Lithium tsom rau ntawm yin thiab yaj

Thaum lub roj teeb cell yog coated nrog hnyav txheej nyob rau ib sab ntawm lub zoo electrode los yog maj mam coated rau ntawm ib sab ntawm qhov tsis zoo electrode, nws yuav ua rau cov roj ntsha ntawm ob sab ntawm qhov tsis zoo electrode ntawm lub roj teeb ntawm tes kom tso lithium ntawm lwm sab , uas nquag muaj npe hu ua Yin thiab Yang sab. Kev sib cuam tshuam ntawm cov anode thiab cathode ntawm tes nyob rau sab lithium-evolving yog zoo ib yam nkaus li ntawm qhov tsis zoo electrode nrog ntau dhau lossis tsis txaus lithium, thaum lwm sab yog xim daj daj (rau graphite anode).

(3) Lub taub hau hluav taws xob zoo electrode yog coated tsis muaj thinning tawm lithium

Yog tias lub ntsej muag zoo electrode tsis raug thinned thaum txheej, kev hnav khaub ncaws ntawm qhov zoo electrode lub taub hau yuav ua rau tuab, thiaj li yuav muaj ntau dhau thiab tsis txaus sib raug rau lub taub electrode tsis zoo, uas ua rau muaj txaij ntawm lub taub hau tsis zoo. Soj ntsuam lithium.

2. Lithium-ejection ntawm lithium-ion roj teeb tsis raug tsim los ntawm kev them nyiaj

Txij li kev hloov zuj zus ntawm lithium tshwm sim thaum them theem, qhov hloov ntawm lub tshuab them nyiaj yuav tsum kuj yog ib qho laj thawj ntawm kev hloov ntawm cov roj ntsha lithium. Cov hauv qab no yog cov npe ntawm ntau qhov teeb meem ntawm cov roj ntsha lithium evolution vim lub tshuab them nqi:

(1) Lithium nag lossis daus los ntawm kev siv hluav taws xob tsawg

Yog vim li cas rau lithium nag lossis daus thaum lub sij hawm them qis kub yog tias cov roj teeb lithium tsis kam ntawm cov hluav taws xob tsis zoo ntawm qhov tsis kub yog qhov tseem ceeb tshaj qhov ntawm cov electrode zoo. Txawm hais tias lithium ions tuaj yeem tshem tawm ntawm qhov zoo electrode kuj sai sai ntawm qhov kub tsawg, lawv tsis tuaj yeem raug tso rau hauv cov electrode tsis zoo nyob rau lub sijhawm, yog li ua rau nag lossis daus. lithium.

(2) Lithium tsom los ntawm kev them nqi siab

Yog tias them nyiaj nyob rau ntawm chav tsev kub qhov muag tsis pom qhov ua kom them tus nqi, qhov tsis zoo electrode tseem yuav ua rau muaj nag lossis daus vim tsis muaj peev xwm ua tiav cov roj teeb lithium ntxiv. Raws li cov pa roj carbon monoxide muaj peev xwm hom tsim, tus nqi siab tshaj plaws uas lub roj teeb ntawm tes muaj peev xwm tiv taus yog li 1C ~ 1.5C. Yog tias cov khoom lag luam xav tau nce ntxiv qhov kev tsub nqi tam sim no thaum siv, ces tshwj xeeb kev tsim ntawm tus ncej thooj thiab electrolyte yuav tsum muaj. Txwv tsis pub, ntau dua tus nqi them, qhov loj dua cov lithium evolution yuav yog.

(3) Lithium overcharge

Thaum lub roj teeb hluav taws xob lossis lub peev xwm ntawm lub roj teeb tau zoo tshaj tus qauv tsim, ntau cov roj ntsha lithium ntau dhau los yuav raug rho tawm los ntawm qhov zoo ntawm electrode. Txij li thaum cov hluav taws xob tsis zoo tsim, tsis muaj chaw rau cov tshaj li lithium ions. Lithium yog kev tsis tuaj yeem. Thaum lub sij hawm overcharge, qhov deintercalation ntawm lithium ions los ntawm qhov zoo electrode yog kev sib txawv thiab tsis sib txawv nrog qhov chaw ntawm tus ncej, yog li cov lithium evolution los ntawm overcharge kuj yog txheej txheej.

3. Cov roj ntsha lithium evolution ntawm lithium-ion roj teeb tshwm sim los ntawm cov roj ntsha roj ntsha tsis zoo

Thaum them lub roj teeb lithium-ion, lithium ions raug rho tawm los ntawm qhov zoo ntawm cov electrode thiab tom qab ntawd ntxig rau qhov hluav taws xob tsis zoo los ntawm hluav taws xob. Txawm li cas los xij, yog tias qhov sib cuam tshuam ntawm cov hluav taws xob zoo thiab qhov tsis zoo yog tsis sib tiv tauj zoo, nws yuav ua rau lithium ions nag lossis daus nyob rau saum npoo ntawm cov electrode tsis zoo. Cov ntsiab lus muaj raws li hauv qab no:

(1) Diaphragm wrinkles los tshawb xyuas lithium

Thaum lub cais tawm yog lub ntsej muag vim nws qhov zoo, tom qab lub lithium ions ntawm txoj haujlwm sib piv yog deintercalated los ntawm cov hluav taws xob zoo, lawv tsis tuaj yeem sib xyaw rau hauv qhov tsis zoo electrode. Raws li qhov tshwm sim, qhov tsis zoo electrode ntawm qhov chaw sib nug xov yuav dhau los ua xim av nrog cov roj ntsha tsis txaus sib txuas, los yog nws yuav dhau los ua Stripe-zoo li lithium nrog tib qho kev coj ua ntawm kev hla.

(2) Kev kho tsis zoo ntawm lub roj teeb ntawm tes txhawm rau txhawm rau tshuaj lithium

Thaum cov tuab ntawm cov roj teeb ntawm tes loj, nws yooj yim rau deform. Thaum lub cev deformation yog qhov loj, cov thooj ncej coj mus rau qhov chaw txiav txim siab ntawm lub roj teeb ntawm tes yuav nyob rau qhov tsis zoo, ua rau muaj cov kab txaij lithium-ntxig rau thaj chaw tsis zoo hauv daim duab saum toj no, uas qee zaum yuav nrog kev tshawb xyuas. lithium.

(3) Kev tsim pa thiab tsis kub thiab txias nias ntawm lithium ua ntej tsim

Yog hais tias lub thickness ntawm tes yog qhov loj, txawm tias cov pa tsim tau nqa tawm yam tsis muaj kub thiab txias nias tom qab ua kua, cov interface yuav tsis muaj teeb meem ntau. Txawm li cas los xij, rau qee cov qe nyias nyias nrog lub tuab tsawg dua 3 hli, yog tias tsis muaj clamping thaum lub sijhawm tsim, thiab qhov kub thiab txias nias lossis lub ncuav ci tsis nco qab ua ntej tsim, qhov cuam tshuam yuav nyuaj dua.

Txij li cov kev sib cuag ntawm cov roj teeb nyias yog qhov nyuaj rau kaw ntawm lub interface, yog tias tsis muaj lub siab siv rau saum npoo ua ntej thiab thaum lub sijhawm tsim, cov roj av tsis tuaj yeem raug tso tawm tag nrho thiab kev sib txuas xov xwm yuav raug cuam tshuam, ua rau tsis muaj qhov taw tes zoo li lithium kev tso ntxig thiab cov cim zoo li lithium nag lossis daus.

4) Qhov ua kom haum tau tsim rau hauv lithium tsis tas yuav nias

Txij li thaum qhov kev ua kom tiav yog feem ntau nrog cov nqi hluav taws xob tam sim no thiab lub txim siab SOC, cov roj ntau lawm thaum lub sijhawm tsim sai dua, thiab lub roj teeb interface tom qab tsim yuav muaj qhov pom tseeb ntawm daj daj, thiab txoj haujlwm sib raug rau qhov tsis txaus lithium ntxig yuav zoo dua pom tseeb. Txawm hais tias nws yog lub xovtooj nyias nyias uas tsis kub lossis txias txias ua ntej tsim, lossis lub xovtooj ntawm uas yuav tsum tau tsim los ntawm kev ua kom zoo tab sis tsis yuam, ntev li ntev tau qhov teeb meem pom ua ntej degassing, tom qab ntawd cov tawm me me tam sim no nrog kho thiab qhov tsim kom muaj peev xwm ua dua. Lub interface tau zoo dua hloov kho.

(5) Cov ntsiab lus tsom xam Lithium:

Thaum cov kab hluav taws xob lithium muaj qhov txawv txav, qhov pom tseeb tshaj plaws qhov tsis sib xws ntawm lub roj teeb ntawm tes yog xim av tsis muaj zog lithium qhov chaw nkag, tom qab ntawm cov roj ntsha lithium me ntsis ntawm qhov chaw coj ua. Vim tias cov txheej txheem sib txawv thiab cov khoom siv, qhov tshwm sim ntawm lithium nag lossis daus los ntawm qhov tsis zoo sib txuas thaum lub sijhawm tsim yuav txawv ntawm cov duab qhia saum toj no.

4. Cov roj ntsha lithium evolution ntawm lithium ion roj teeb tshwm sim los ntawm cov khoom siv txawv txav

Thaum lub sijhawm them cov txheej txheem, cov phiaj xwm ntawm lithium ions yog nkag rau ntawm SEI zaj duab xis thiab thaum kawg tau ntim rau hauv qhov tsis zoo electrode. Yog tias muaj teeb meem nrog cov SEI zaj duab xis lossis cov hluav taws xob tsis zoo, ua rau cov roj ntsha lithium tsis tuaj yeem tso rau hauv ib txwm, tom qab ntawd qhov tshwm sim tsuas yog lithium evolution.

(1) Lithium yog tawg los ntawm qhov hluav taws xob tsis zoo

Thaum qhov kev cog lus ntawm cov ntawv hluav taws xob tsis zoo dhau nws qhov txwv, lithium ions yuav tso rau saum npoo ntawm cov hluav taws xob tsis zoo thaum cov hluav taws xob tsis zoo hluav taws xob tawg los yog tsis muaj chaw txaus rau kev nkag. Cov roj ntsha lithium tshwm sim los ntawm kev puas tsuaj ntawm cov hluav taws xob tsis zoo yog qhov kho tsis tau zoo xws li cov tshuaj tiv thaiv tsis zoo, thiab nws muaj qhov phom sij rau lub peev xwm thiab lub voj voog ntawm lub roj teeb.

(2) Lithium evolution tshwm sim los ntawm hluav taws xob tsawg

Thaum lub roj teeb tau txhaj nrog cov kua dej me me lossis cov laus lub sijhawm tom qab txhaj tshuaj luv, lub tshuab hluav taws xob yuav tsis muaj peev xwm nkag mus rau qhov tsis zoo ntawm cov electrode tsis zoo, thiab txoj hauj lwm uas qhov infiltration tsis nkag siab zoo yuav tsim qhov chaw me me dub nrog tsis muaj lithium tso nrog raws li qhia hauv daim duab saum toj no. Tej zaum yuav muaj qee cov roj ntsha lithium uas nyob ib puag ncig ntawm cov xim dub.

(3) Lithium evolution nrog cov hluav taws xob tsis zoo

Lub hauv paus ntsiab lus ntawm lithium evolution tshwm sim los ntawm qhov laj thawj no tsis tau nkag siab los ntawm Wenwu. Nws yog kwv yees hais tias cov electrolyte thiab cov hluav taws xob tsis zoo tsis sib thooj, uas ua rau SEI zaj duab xis ua tuab dhau los yog tsis sib luag, thiab tom qab ntawd cuam tshuam qhov ntxig ntawm lithium ions; los yog cov electrolyte tsis tuaj yeem Nkag mus rau hauv cov hluav taws xob tsis zoo, ua rau muaj teeb meem nyuaj rau cov roj ntsha lithium ion.

(4) Lithium evolution tshwm sim los ntawm kev sib cais ncaj qha tsis tau tsim

Yog tias lub roj teeb ntawm lub roj teeb ncaj qha nrog lub ntim sib cais tsis tau tsim ib qho tam sim no me me, SEI zaj duab xis tsis tuaj yeem ua tau zoo, uas yuav cuam tshuam qhov ntxig ntawm lithium ions rau hauv cov hluav taws xob tsis zoo thiab ua rau muaj lithium evolution thaum lub sijhawm them nyiaj. Cov duab lithium tsom xam uas zoo sib xws yog qhov chaw zoo li pom hauv daim duab saum toj no.

(5) Cov ntsiab lus dej dhau ntawm tus qauv los tshuaj lithium

Qhov dej me me ua rau qhov tsim ntawm SEI zaj duab xis, tab sis thaum cov dej ntsiab lus tshaj tus qauv, nws yuav hnov ​​mob nrog lithium ntsev hauv cov electrolyte thiab rhuav tshem SEI zaj duab xis zaj duab xis, yog li cuam tshuam qhov ntxig ntawm lithium ions rau hauv qhov tsis zoo electrode thiab tsim qhov tsis xwm yeem nyob hauv daim duab saum toj no Thaj av xim av, qee zaum thaj chaw xim av kuj tseem yuav tshwm sim cov roj ntsha lithium.