Պինդ վիճակցածր ջերմաստիճանի լիթիումի մարտկոցներՑածր ջերմաստիճաններում ցածր էլեկտրաքիմիական արդյունավետություն է ցուցաբերում: Ցածր ջերմաստիճանում լիթիում-իոնային մարտկոցի լիցքավորումը դրական և բացասական էլեկտրոդների քիմիական ռեակցիայի ժամանակ ջերմություն կառաջացնի, ինչի արդյունքում էլեկտրոդի գերտաքացումն է: Ցածր ջերմաստիճաններում դրական և բացասական էլեկտրոդների անկայունության պատճառով հեշտ է առաջացնել էլեկտրոլիտային ռեակցիայի առաջացման օդային փուչիկները և լիթիումի տեղումները, այդպիսով ոչնչացնելով էլեկտրաքիմիական աշխատանքը: Հետևաբար, ցածր ջերմաստիճանը մարտկոցի ծերացման գործընթացում անխուսափելի գործընթաց է:
Լիթիում-իոնային մարտկոցի լիցքավորման ջերմաստիճանը ցածր ջերմաստիճանում չափազանց ցածր է, ինչը կվնասի դրական և բացասական էլեկտրոդներին: Երբ մարտկոցի լիցքավորման ջերմաստիճանը ցածր է սենյակային ջերմաստիճանից, մարտկոցի դրական էլեկտրոդը արձագանքում է և ջերմորեն քայքայվում, և առաջացած գազն ու ջերմությունը կուտակվում են դրական էլեկտրոդում ձևավորված գազի մեջ, ինչը հանգեցնում է բջիջի ընդլայնմանը: Եթե լիցքաթափման ժամանակ ջերմաստիճանը շատ ցածր է, բևեռները կդառնան անկայուն: Բացասական էլեկտրոդի և դրական էլեկտրոդի ակտիվությունը պահպանելու համար մարտկոցը պետք է անընդհատ լիցքավորվի, հետևաբար դրական էլեկտրոդի ակտիվ նյութը լիցքավորելիս հնարավորինս պետք է պահվի որոշակի դիրքում։
Մարտկոցի հզորությունն ավելի արագ է քայքայվում ցածր ջերմաստիճանի ժամանակաշրջանում և զգալի ազդեցություն ունի մարտկոցի աշխատանքի վրա: Ցածր ջերմաստիճանի լիցքավորումը հանգեցնում է դրական և բացասական էլեկտրոդների ծավալի չափազանց մեծ փոփոխության, որն իր հերթին հանգեցնում է լիթիումի դենդրիտների ձևավորմանը և դրանով իսկ ազդում մարտկոցի աշխատանքի վրա: Լիցքավորման/լիցքաթափման ցիկլի ընթացքում հզորության և հզորության դեգրադացիայի կորուստը նաև մարտկոցի կյանքի վրա ազդող հիմնական գործոն է, և LiCoSiO 2 կաթոդի և LiCoSiO 2 կաթոդի տարրալուծումը բարձր ջերմաստիճաններում առաջացնում է գազ և փուչիկներ պինդ էլեկտրոլիտի հետ միասին, որն ազդում է մարտկոցի կյանքը: Դրական և բացասական էլեկտրոդների արձագանքը էլեկտրոլիտի հետ ցածր ջերմաստիճանում առաջացնում է պղպջակներ, որոնք ապակայունացնում են դրական և բացասական էլեկտրոդները մարտկոցի ցիկլի ընթացքում՝ դրանով իսկ հանգեցնելով մարտկոցի հզորության արագ քայքայմանը:
Ցիկլի ժամկետի երկարացումը կախված է մարտկոցի լիցքաթափված վիճակից և լիցքավորման ժամանակ լիթիումի իոնի կոնցենտրացիայից: Լիթիումի իոնի բարձր կոնցենտրացիան կխանգարի մարտկոցի հեծանվային աշխատանքը, մինչդեռ ցածր լիթիումի կոնցենտրացիան կխանգարի մարտկոցի հեծանվային աշխատանքին: Քանի որ ցածր ջերմաստիճանում լիցքավորումը կհանգեցնի էլեկտրոլիտի բուռն արձագանքին, այդպիսով ազդելով դրական և բացասական էլեկտրոդների ռեակցիայի վրա, ինչը կառաջացնի փոխազդեցություն դրական և բացասական էլեկտրոդների ակտիվ նյութերի միջև, այդպիսով առաջացնելով բացասական էլեկտրոդի արձագանքը և արտադրելու մեծ քանակությամբ գազ և ջուր՝ դրանով իսկ մեծացնելով մարտկոցի ջերմությունը։ Երբ լիթիումի իոնի կոնցենտրացիան ցածր է 0,05%-ից, ցիկլի կյանքը օրական ընդամենը 2 անգամ է; երբ մարտկոցի լիցքավորման հոսանքը 0,2 A/C-ից բարձր է, ցիկլային համակարգը կարող է պահպանել օրական 8-10 անգամ, մինչդեռ երբ լիթիումի դենդրիտի կոնցենտրացիան 0,05%-ից ցածր է, ցիկլային համակարգը կարող է պահպանել օրական 6-7 անգամ։ .
Ցածր ջերմաստիճանի դեպքում ջրի կորուստ տեղի կունենա Li-ion մարտկոցի բացասական էլեկտրոդում և դիֆրագմում, ինչը կհանգեցնի ցիկլի կատարողականի և մարտկոցի լիցքավորման հզորության նվազմանը. Դրական էլեկտրոդի նյութի բևեռացումը նույնպես կհանգեցնի բացասական էլեկտրոդի նյութի փխրուն դեֆորմացմանը, ինչը կհանգեցնի ցանցի անկայունության և լիցքի փոխանցման երևույթին. էլեկտրոլիտի գոլորշիացումը, ցնդումը, կլանումը, էմուլսացումը և տեղումները նույնպես կհանգեցնեն մարտկոցի ցիկլի կատարողականի նվազմանը: LFP մարտկոցներում ակտիվ նյութը մարտկոցի մակերեսի վրա աստիճանաբար նվազում է, քանի որ լիցքավորման և լիցքաթափման քանակն ավելանում է, իսկ ակտիվ նյութի կրճատումը կհանգեցնի մարտկոցի հզորության նվազմանը. լիցքավորման և լիցքաթափման գործընթացում, քանի որ լիցքավորման և լիցքաթափման քանակն ավելանում է, միջերեսի ակտիվ նյութը նորից հավաքվում է մարտկոցի ամուր և հուսալի կառուցվածքի, ինչը մարտկոցն ավելի դիմացկուն և անվտանգ է դարձնում:
Հրապարակման ժամանակը` նոյ-15-2022