Электромобили борются с экстремальными температурами, особенно из-за воздействия на растворы электролитов в их литий-ионных аккумуляторах. Исследователи разработали теперь новые электролиты, которые содержат несколько присадок, улучшающих работу в широком диапазоне температур.
Литий-ионные аккумуляторы широко используются в мобильных телефонах, ноутбуках и электромобилях. Растворы электролита в этих батареях проводят ионы между отрицательным электродом (анодом) и положительным электродом (катодом), чтобы обеспечить работу батареи. Этиленкарбонат является обязательным компонентом большинства этих растворов и помогает сформировать защитный слой, который предотвращает дальнейшее разложение компонентов электролита при их взаимодействии с анодом. Однако этиленкарбонат имеет высокую температуру плавления, что ограничивает его производительность при низких температурах. У Сюй и его коллеги уже показали, что они могут расширить температурный диапазон литий-ионных батарей, частично заменив этиленкарбонат пропиленкарбонатом и добавив гексафторфосфат цезия. Но они намерены еще больше улучшить температурный диапазон, чтобы литий-ионные батареи хорошо работали при температурах от -40 до 140 F.
Ученые исследовали влияние пяти присадок в электролит на производительность литий-ионных аккумуляторов в этом температурном диапазоне. Они нашли оптимизированную комбинацию из трех соединений, которые были добавлены в их предыдущий электролитический раствор. Эта новая комбинация привела к образованию высокопроводящих, однородных и прочных защитных слоев как на аноде, так и на катоде. Аккумуляторы, содержащие оптимизированный за счет присадок электролит, значительно улучшили разрядные характеристики при -40 ° F, их срок службы при 77 ° F увеличился, а при 140 ° F несколько улучшилась стабильность цикла.
Источник: https://www.chemie.de/news/1161567/erweiterung-des-temperaturbereichs-von-lithium-ionen-batterien.html