विश्वभर विद्युतीय सवारी साधनको तीव्र विकाससँगै २०२० मा विद्युतीय सवारी साधनको बजार आकार १ ट्रिलियन डलर पुगेको छ र भविष्यमा प्रति वर्ष २०% भन्दा बढीको दरले बढ्दै जानेछ। तसर्थ, यातायातको एक प्रमुख मोडको रूपमा विद्युतीय सवारी साधनहरू, पावर ब्याट्रीहरूको लागि प्रदर्शन आवश्यकताहरू बढ्दो उच्च हुनेछ, र कम-तापमान वातावरणमा पावर ब्याट्री प्रदर्शनमा ब्याट्री क्षयको प्रभावलाई बेवास्ता गरिनु हुँदैन। कम-तापमान वातावरणमा ब्याट्री क्षयको मुख्य कारणहरू हुन्: पहिलो, कम तापक्रमले ब्याट्रीको सानो आन्तरिक प्रतिरोधलाई असर गर्छ, थर्मल प्रसार क्षेत्र ठूलो छ, र ब्याट्रीको आन्तरिक प्रतिरोध बढ्छ। दोस्रो, ब्याट्री भित्र र बाहिर चार्ज स्थानान्तरण क्षमता कमजोर छ, ब्याट्री विरूपण स्थानीय अपरिवर्तनीय ध्रुवीकरण हुँदा हुनेछ। तेस्रो, इलेक्ट्रोलाइट आणविक आन्दोलनको कम तापमान ढिलो हुन्छ र तापमान बढ्दा समयमा फैलाउन गाह्रो हुन्छ। तसर्थ, कम तापक्रमको ब्याट्रीको क्षय गम्भीर छ, जसले गर्दा ब्याट्रीको कार्यसम्पादनमा गम्भीर गिरावट आउँछ।
1, कम तापमान ब्याट्री प्रविधि को स्थिति
कम तापमानमा तयार लिथियम-आयन पावर ब्याट्रीहरूको प्राविधिक र भौतिक प्रदर्शन आवश्यकताहरू उच्च छन्। कम तापमान वातावरणमा लिथियम-आयन पावर ब्याट्रीको गम्भीर प्रदर्शन गिरावट आन्तरिक प्रतिरोधको वृद्धिको कारण हो, जसले इलेक्ट्रोलाइट प्रसार र छोटो सेल चक्र जीवनको कठिनाई निम्त्याउँछ। तसर्थ, कम तापक्रम शक्ति ब्याट्री प्रविधिको अनुसन्धानले हालैका वर्षहरूमा केही प्रगति गरेको छ। परम्परागत उच्च-तापमान लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको खराब उच्च-तापमान प्रदर्शन छ, र तिनीहरूको प्रदर्शन अझै पनि कम-तापमान परिस्थितिहरूमा अस्थिर छ; कम-तापमान कक्षहरूको ठूलो मात्रा, कम क्षमता, र खराब कम-तापमान चक्र प्रदर्शन; ध्रुवीकरण उच्च तापमान भन्दा कम तापमान मा उल्लेखनीय बलियो छ; कम तापमानमा इलेक्ट्रोलाइटको बढ्दो चिपचिपापनले चार्ज/डिस्चार्ज चक्रको संख्यामा कमी निम्त्याउँछ; कोशिकाहरूको कम सुरक्षा र कम तापमानमा ब्याट्री जीवन कम; र कम तापमान मा प्रयोग मा कम प्रदर्शन। थप रूपमा, कम तापमानमा ब्याट्रीको छोटो चक्र जीवन र कम-तापमान कक्षहरूको सुरक्षा जोखिमहरूले पावर ब्याट्रीहरूको सुरक्षाको लागि नयाँ आवश्यकताहरू अगाडि बढाएको छ। तसर्थ, कम-तापमान वातावरणको लागि स्थिर, सुरक्षित, भरपर्दो र लामो जीवन शक्ति ब्याट्री सामग्रीको विकास कम-तापमान लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूमा अनुसन्धानको केन्द्रबिन्दु हो। हाल, त्यहाँ धेरै कम-तापमान लिथियम-आयन ब्याट्री सामग्रीहरू छन्: (1) लिथियम धातु एनोड सामग्री: लिथियम धातु यसको उच्च रासायनिक स्थिरता, उच्च विद्युत चालकता र कम-तापमान चार्ज र डिस्चार्ज कार्यसम्पादनको कारणले विद्युतीय सवारी साधनहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ; (२) कार्बन एनोड सामग्रीहरू विद्युतीय सवारी साधनहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ किनभने तिनीहरूको राम्रो ताप प्रतिरोध, कम-तापमान चक्र प्रदर्शन, कम विद्युतीय चालकता र कम तापक्रममा कम-तापमान चक्र जीवन; (3) कार्बन एनोड सामग्रीहरू व्यापक रूपमा विद्युतीय सवारी साधनहरूमा प्रयोग गरिन्छ किनभने तिनीहरूको राम्रो गर्मी प्रतिरोध, कम-तापमान चक्र प्रदर्शन, कम विद्युत चालकता र कम-तापमान चक्र जीवन। मा; (3) कार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट्स कम तापमान मा राम्रो प्रदर्शन छ; (4) पोलिमर इलेक्ट्रोलाइट्स: बहुलक आणविक चेन अपेक्षाकृत छोटो र उच्च आत्मीयता छ; (5) अकार्बनिक सामग्री: अकार्बनिक पोलिमरहरूसँग राम्रो प्रदर्शन मापदण्डहरू (चालकता) र इलेक्ट्रोलाइट गतिविधि बीच राम्रो अनुकूलता छ; (6) धातु अक्साइड कम छन्; (7) अकार्बनिक पदार्थ: अकार्बनिक पोलिमर, आदि।
2, लिथियम ब्याट्री मा कम तापमान वातावरण को प्रभाव
लिथियम ब्याट्रीको चक्र जीवन मुख्यतया डिस्चार्ज प्रक्रियामा निर्भर गर्दछ, जबकि कम तापमान एक कारक हो जसले लिथियम उत्पादनहरूको जीवनमा ठूलो प्रभाव पार्छ। सामान्यतया, कम तापक्रम वातावरण अन्तर्गत, ब्याट्रीको सतह चरण परिवर्तनबाट गुज्रनेछ जसले सतहको संरचनालाई क्षति पुर्याउँछ, क्षमता र सेल क्षमतामा कमीको साथ। उच्च तापमान अवस्थाहरूमा, सेलमा ग्यास उत्पन्न हुन्छ, जसले थर्मल प्रसारलाई गति दिनेछ; कम तापमान अन्तर्गत, ब्याट्री तरलको चरण परिवर्तनलाई गति दिँदै, ग्यास समयमै डिस्चार्ज गर्न सकिँदैन; तापक्रम जति कम हुन्छ, त्यति नै बढी ग्यास उत्पन्न हुन्छ र ब्याट्री तरलको चरण परिवर्तनको गति त्यति नै ढिलो हुन्छ। तसर्थ, कम तापक्रममा ब्याट्रीको आन्तरिक सामग्री परिवर्तन अधिक कठोर र जटिल हुन्छ, र ब्याट्री सामग्री भित्र ग्यासहरू र ठोसहरू उत्पन्न गर्न सजिलो हुन्छ; एकै समयमा, कम तापक्रमले क्याथोड सामग्री र इलेक्ट्रोलाइट बीचको इन्टरफेसमा अपरिवर्तनीय रासायनिक बन्ड ब्रेकेज जस्ता विनाशकारी प्रतिक्रियाहरूको श्रृंखला निम्त्याउँछ; यसले इलेक्ट्रोलाइट आत्म-विधानसभा र चक्र जीवनको कमीलाई पनि नेतृत्व गर्नेछ; इलेक्ट्रोलाइटमा लिथियम आयन चार्ज स्थानान्तरण क्षमता कम हुनेछ; चार्जिङ र डिस्चार्जिङ प्रक्रियाले लिथियम आयन चार्ज ट्रान्सफरको क्रममा ध्रुवीकरण घटना, ब्याट्री क्षमता क्षय र आन्तरिक तनाव रिलीज जस्ता श्रृंखला प्रतिक्रियाहरूको श्रृंखला निम्त्याउँछ, जसले लिथियम आयन ब्याट्रीहरूको चक्र जीवन र ऊर्जा घनत्व र अन्य कार्यहरूलाई असर गर्छ। कम तापक्रममा जति कम तापक्रम हुन्छ, त्यति नै तीव्र र जटिल विभिन्न विनाशकारी प्रतिक्रियाहरू जस्तै ब्याट्रीको सतहमा रेडक्स प्रतिक्रिया, थर्मल डिफ्युजन, सेल भित्रको फेज परिवर्तन र पूर्ण विनाशले पनि इलेक्ट्रोलाइट जस्ता चेन प्रतिक्रियाहरूको श्रृंखलालाई ट्रिगर गर्दछ। सेल्फ-एसेम्बली, प्रतिक्रियाको गति जति सुस्त हुन्छ, ब्याट्री क्षमताको क्षय जति गम्भीर हुन्छ, र उच्च तापक्रममा लिथियम आयन चार्ज माइग्रेसन क्षमता त्यति नै कमजोर हुन्छ।
3, लिथियम ब्याट्री प्रविधि अनुसन्धान संभावना को प्रगति मा कम तापमान
कम तापक्रम वातावरणमा, ब्याट्रीको सुरक्षा, चक्र जीवन र सेल तापमान स्थिरता प्रभावित हुनेछ, र लिथियम ब्याट्रीको जीवनमा कम तापमानको प्रभावलाई बेवास्ता गर्न सकिँदैन। हाल, डायाफ्राम, इलेक्ट्रोलाइट, सकारात्मक र नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री र अन्य विधिहरू प्रयोग गरेर कम तापक्रम शक्ति ब्याट्री प्रविधि अनुसन्धान र विकास केही प्रगति भएको छ। भविष्यमा, निम्न पक्षहरूबाट निम्न-तापमान लिथियम ब्याट्री प्रविधिको विकास सुधार गर्नुपर्छ: (१) उच्च ऊर्जा घनत्व, लामो जीवन, कम क्षीणता, सानो आकार र कम तापक्रममा कम लागतको साथ लिथियम ब्याट्री सामग्री प्रणालीको विकास। ; (2) संरचनात्मक डिजाइन र सामग्री तयारी प्रविधि मार्फत ब्याट्री आन्तरिक प्रतिरोध नियन्त्रणको निरन्तर सुधार; (3) उच्च क्षमता, कम लागत लिथियम ब्याट्री प्रणाली को विकास मा, ध्यान इलेक्ट्रोलाइट additives, लिथियम आयन र एनोड र क्याथोड इन्टरफेस र आन्तरिक सक्रिय सामाग्री र अन्य प्रमुख कारक प्रभाव मा ध्यान दिनु पर्छ; (4) ब्याट्री चक्र प्रदर्शन (चार्ज र डिस्चार्ज विशिष्ट ऊर्जा), कम तापक्रम वातावरणमा ब्याट्रीको थर्मल स्थिरता, कम तापक्रम वातावरणमा लिथियम ब्याट्रीहरूको सुरक्षा र अन्य ब्याट्री प्रविधि विकास दिशा सुधार गर्नुहोस्; (5) कम तापमान अवस्थाहरूमा उच्च सुरक्षा प्रदर्शन, उच्च लागत र कम लागत शक्ति ब्याट्री प्रणाली समाधान विकास; (6) कम तापक्रम ब्याट्री सम्बन्धित उत्पादनहरू विकास गर्नुहोस् र तिनीहरूको प्रयोगलाई बढावा दिनुहोस्; (7) उच्च प्रदर्शन कम-तापमान प्रतिरोधी ब्याट्री सामग्री र उपकरण प्रविधि विकास गर्नुहोस्।
निस्सन्देह, माथिको अनुसन्धान निर्देशनहरू बाहेक, कम तापक्रम अवस्थाहरूमा ब्याट्री कार्यसम्पादनमा थप सुधार गर्न, कम तापक्रम ब्याट्रीहरूको ऊर्जा घनत्व सुधार गर्न, कम तापक्रम वातावरणमा ब्याट्रीको गिरावट घटाउन, ब्याट्री जीवन विस्तार गर्न र अन्य अनुसन्धान गर्न धेरै अनुसन्धान निर्देशनहरू छन्। प्रगति; तर अझ महत्त्वपूर्ण मुद्दा भनेको उच्च कार्यसम्पादन, उच्च सुरक्षा, कम लागत, उच्च दायरा, लामो आयु र कम तापक्रममा ब्याट्रीको कम लागत व्यावसायीकरण कसरी प्राप्त गर्ने भन्ने हो भने वर्तमान अनुसन्धानले समस्यालाई तोड्न र समाधान गर्नमा ध्यान केन्द्रित गर्न आवश्यक छ।
पोस्ट समय: नोभेम्बर-22-2022