Électrolyte organique ayeke nyen?

Mbeni électrolyte organique ayeke mbeni ye so ayeke mû lege na zo ti sara kua na a-organique so ayeke sara kua tongana solvant ndali ti a-ingo so abungbi. A-électrolyte so ayeke mû lege na a-ion ti hon na popo ti a-électrode na yâ ti abatterie na salango kusala na a-solvant so aluti na ndo ti carbone.

Tongana mo hunda tere ti mo awe .ye so ayeke na yâ ti batterie ti lithium .a sara ni na, électrolyte ni aduti na yâ ti bê ti lo. Batterie ti lithium-on aluti na ndo ti a-électrolyte organique ti gue na a-ion ti lithium na popo ti cathode na anode na ngoi ti charge na ti décharge. Tongana a yeke pëpe na ngu so, batterie ni ayeke sara kua pëpe.

A yeke wara na yâ ti a-appareil ni mbeni ingo ti lithium-a mingi ni a yeke wara na yâ ti lithium hexafluorophosphate (LiPF₆)-}}}Ta ayeke na yâ ti mbeni mélange ti a-solvant organique. Ye so ayeke sara si mbeni solution so ayeke na kota ngangu ti ion ayeke mû lege na a-ion ti lithium so ayeke na nzoni charge ti tambela libre na ngoi so a yeke kanga lege na courant ti hon, ye so ayeke sara si a yeke wara akete circuit.

A-électrolyte so ayeke na yâ ti lithium, na a yeke sara kua na a-électrolyte so ayeke na yâ ti ngu (ngu{1}} so ayeke na yâ ti ngu ayeke sara kua na a-électrolyte so ayeke na yâ ti ngu: a-organique so ayeke na yâ ti a-organique ayeke ngbâ gï na ndö ti a-volt so ahon 4,5 volt, me ngu ayeke buba na ndö ti 1,23 volts na température ti chambre. A yeke na lege ni ti tene e sara kua na a-appareil ti e.

A yeke wara na yâ ti a-électrolyte so ayeke na yâ ti a-électrolyte ni aye so a hunda ti sara kua na ni, me ambeni ye so ayeke na yâ ti a-solvant ni ayeke ngangu mingi:

A-Cyclique Carbonates:

Carbonate ti éthylène (EC) ayeke mû lege na zo ti sara kua nzoni nga ti sara si ingo aga nzoni, atâa so a yeke ngangu pëpe ti sara kua na ni na yâ ti chambre .

Carbonate ti propylène (PC) angbâ lakue ngu me alingbi ti sara si graphite asigigi na yâ ti ambeni ye so ayeke na anode .

Mingi ni, carbonate ti vinlene (VC) ayeke sigigi tongana mbeni ye so ayeke mû lege ti tene a-électrode ni angbâ nzoni .

Carbonate ligneaire:

Carbonate ti diméthyl (DMC) ayeke mû lege na zo ti wara anzoni ye ti sarango na ion .

Carbonate ti Diéthyle (DEC) ayeke sara si a yeke ngangu pëpe ti sara kua na ni nga ti sara si a ngbâ nzoni .

Carbonate ti méthyl (EMC) abungbi aye ti DMC na DEC .

Mingi ti a-appareil ti dengo buze ayeke bungbi acarbonate ti cyclique nga na acarbonate so ayeke ligne. Mbeni mélange so ayeke na lege ni alingbi ti duti na 30% ti EC so ayeke na 70% ti DEC, na a sara si mbeni ngu so ayeke na kota conductivité nga na viscosité so alingbi. Azo ti dunia kue so ayeke na lithium-ion ayeke sara kua na a-électrolyte so ayeke na 10,55 milliard ti dollar na ngu 2024 na a yeke fa so ala yeke kono ti si na 28,12 milliard ti dollar na ngu 2034, so afa so aye so ayeke kota mingi.

Ether-}KO NI A-solvant:

1,2-diméthoxythan (DME) ayeke mû lege na zo ti duti nzoni na a-anode ti wen ti lithium .

Tétrahydranan (THF) ayeke mû lege na zo ti sara kua nzoni .

1,3-dioxolane ayeke sara si a yeke ngangu pëpe ti kpe na vélo .

Azo ti gingo nda ti ye ayeke gi nga ti hinga wungo ti ionique tongana ambeni ye so ayeke nzoni mingi. Akete ngu so ayeke na yâ ti ngu ni angbâ ngu na ndo so dê ayeke dä mingi pëpe na a yeke sara si a yeke ngangu pëpe ti tene a zia wâ na yâ ni. Me, kota ngangu ti ala ayeke sara si ionic ayeke sara kua nzoni tongana a haka ni na a-organique so ayeke na yâ ti a-organique.

Mecanisme ti kua ni ayeke droit me ayeke pendere mingi. Na ngoi ti decharge, a-ion ti lithium so ayeke na anode ni ayeke sigigi na yâ ti électrolyte ni na ayeke gue na mbage ti cathode ni. A-électrolyte, so alingbi pëpe ti hon na yâ ti électrolyte ni, ayeke hon na yâ ti circuit ti ita ni so ayeke na courant so ayeke mû ngangu na a-appareil.

A lingbi électrolyte ni asara ye alingbi na ambeni ye so a hunda ti sara. Lo yeke na bezoin ti kete viscosité ti tene lo sara kua hio, lo yeke na mbeni constante ti dielectrique ti kangbi yâ ti ingo ti lithium, kota fenêtre ti stabilité ti électrochimie ti kanga lege na futingo ti ye, nga ti tene a-électrode use kue aduti nzoni. Ti wara aye so ayeke sara si aye so kue aduti nzoni angbâ lakue ngangu.

Mbeni ye so ayeke kota mingi ayeke si na ndo ti a-électrode: lekengo mbeni interphase ti électrolyte so ayeke ngangu (SEI). Tongana batterie ni ayeke charge kozoni, électrolyte ni ayeke buba na ndo ti anode ni, na a sara si mbeni kete couche ti batango zo ayeke dä. SEI so amû lege na a-ion ti lithium ti hon na ngoi so ala yeke kanga lege na a-électron nga ti kanga lege na ambeni ye ti buba ti buba. Nzoni dutingo nga na dutingo ti couche so ayeke sara ngangu mingi na ndo ti fini ti batterie nga na nzoni dutingo.

Organic Electrolyte

Sorongo na popo ti a-électrolyte organique na so ayeke na yâ ti ngu andu akota ye so a lingbi a sara. A-aqueuse ayeke mû lege na a-ion ti ga a-ion so ayeke ga nzoni mingi ahon a-organique so ayeke na yâ ti a-organique. Ala yeke nga na nzoni seni, ala yeke futa nginza mingi pëpe nga ala yeke ngangu pëpe ti sara kua na ni ndali ti so ngu ayeke za pëpe wala ayeke na poison pëpe.

Me so 1,23.}}}T. Batterie ti lithium-ion ayeke sala kusala na popo ti 3,7 na 4,2 volt, ahon ndo ti ye so ngu alingbi ti gbu ngangu na gbele ni. Ambeni zo ti gingo nda ti ye apusu a-appareil ti ngu ti si na 2.0-2,5 volt na salango kusala na alege ti salango na ingo so ayeke na gbâ ti aye, me ye so asala si ngere ti nginza ni aga na lege ti nginza na a ga na afini kpale.

A-électrolyte organique ayeke komande na ndo ti azo pëpe ngbanga ti so ala yeke mbilimbili-kue, me ngbanga ti so ala yeke nzoni option so ayeke dä ti sara kua na ni mingi. A yeke kota ye ti tene e sara kua na a-énergie so ayeke kota mingi{{{2} a yeke kota ye ti tene e sara kua na courant so ayo kilomètre 100 na ndo ti kilomètre 300.

Kota kpale ti électrolyte organiques ayeke ti tene a ngbâ ti za. A-solvant ti carbonate ayeke zia wâ hio, na wâ ti batterie ti lithium{1}}ion ayeke sara si wâ alondo ngangu. Na ndo so wâ ayeke dä, ndo so chaleur ti yâ ni ayeke sara si a yeke sara kua nzoni mingi na lege ti chimie so ayeke sara si wâ ahon ndo ti zo.{4}} alingbi ti sara si wâ wala aye so ayeke huru.

Ambeni kode ayeke leke kpale so:

Flame-}ta so ayeke na ngangu pëpe:Ti zia ambeni ye tongana triméthyl phosphate wala a-solvant so ayeke na fluor ayeke sara si wâ ni ayeke za pëpe. Azo ti gingo nda ti ye so a sigigi na ni na ngu 2020 afa so EC- ayeke na a-électrolyte so ayeke na wâ pëpe na lege ti méthyle (2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2 trifluoroéthyl). A-cellule so ayeke sara kua na formulation so ayeke sara kua na a-cycle 100 na 4,5V ti charge-conditions so ayeke sara si mingi ni a-électrolyte ayeke buba.

Solid-ta ti électrolyte:Ti mû place ti a-électrolyte so ayeke ngu-ingo na akpengba ye (a-polymère wala a-ceramique) ayeke zi wâ kue. Ye oko, a-électrolyte so ayeke ngangu ayeke tingbi na akpale: a yeke sara si a-ion ni ayeke sara kua nzoni pëpe na yâ ti chambre ni, a yeke sara si a-électrode ni ayeke sara kua nzoni pëpe nga a yeke sara si zo apika kate ti lo pëpe. Kode ni afa zendo me ade ti lingbi pëpe na kusala ti a-appareil ti ngu.

Ga na -Tangango lege ti sarango kua na a-électrolyte:Na lege ti 3-5 molar ti ingo ahon ti sara kua na 1 molaire so ayeke na lege ni, a yeke sara si a-électrolyte ni ayeke changé. Na yâ ti a-appareil so ayeke sara si azo ayeke sara kua mingi, a yeke wara pëpe a-molécule so ayeke sara si a yeke ngangu pëpe ti sara kua na ni, a yeke sara si wâ ni ayeke za ngangu pëpe nga a yeke sara si a yeke duti nzoni. LiFSI (lithSI bis(fluorosulfonyl)imide) na yâ ti mara ti abungbi tongaso afa so lo yeke na nzoni seni na ngoi so lo yeke bata nzoni kusala.

A yeke wara na yâ ti a-électrolyte ni aye so ayeke gue na li ni hio. A yeke wara na yâ ti a-électrolyte ti lithium ni nginza ti dollar milliard 5,8 na ngu 2025 na a tene so a yeke si na 18,3 milliard ti dollar na ngu 2035, na a fa so wungo ti azo so ayeke gue na li ni ayeke 12,2% na yâ ti ngu oko oko. Maïngo so alondo kozoni kue na lege ti mungo a-oto ti courant nga na ti batango ngangu ti grille.

Asia Pacifique ayeke na ngangu na ndo ti kusala ti lekengo ye na ti tengo ye, na a yeke ndulu na 35% ti akota ndokua ti dengo buze ti sese kue. Chine, mbilimbili, aleke akota ngangu ti lekengo a-électrolyte ti mû maboko na kusala ti lekengo abatterie ti lo na yâ ti kodoro. Akota ndokua tongana Guangzhou Tinci Matériel nga na Technologie ti Capchel ti Shenzhou so ayeke na li ti azo na ndo ti sese kue.

A-oto ni ayeke pusu azo ti hunda ti wara a-oto so ayeke mû fadeso abatterie mingi ahon a-électronique ti consommateur, mbeni reversal so a sara même ngu oku awe. Batterie ti EV oko oko ayeke na litre mingi ti électrolyte, na a-EV ti dunia kue ahon a-unité kutu 14 na ngu 2023. A-oto so ayeke pusu azo ti gi nda ti ye na ndo ti a-électrolyte so a leke ni nzoni teti fini ti ala na yâ ti yongoro tambela nga na kusala ti temperature so ayeke kota mingi ahon ti tene a lingbi ti sara kua na ngangu mingi.

Alege ti gingo nda ti ye so a sala ade ti ninga pëpe afa ndo so ndo ni ayeke gue dä. Mbeni ndo so ayeke mû zendo ayeke ga na ndo ti e na ndo ti a-électrolyte ti concentration (LHCE). A-appareil so ayeke sara kua na mbeni kete wungo ti solvant so ayeke na fluor ti sara si a yeke wara mbeni ndo so ayeke na gbâ ti aye na ndo ti ingo ti lithium, na pekoni a yeke sara si ye so aga na mbeni cosolvant so ngere ni ayeke ngangu pëpe nga so ayeke na nginza mingi pëpe. A yeke wara na yâ ti a-appareil ni a-appareil ti ga na a-système ti concentration so ayeke na lege ni nga na viscosité.

Mbeni ye nde andu lekengo couche ti SEI na lege ti ambeni ye so a zia na yâ ti électrolyte. Akete wungo (1-5%) ti ambeni mbilimbili ye alingbi ti sala ngangu mingi na ndo mara ti électrode ni. Na tapande, carbonate ti vinlene ayeke buba mingi ti leke mbeni film ti SEI so ayeke ngbâ lakue. Azo ti gingo nda ti ye na ndo ti akota ndokua ti batango batterie ayeke gi lakue ti wara ambeni ye ngbangbo mingi so alingbi ti mû lege na ala ti sara kua na chimie ti calcul kozoni si ala bungbi azo so ayeke mû zendo mingi.

All-solid-}}Ta-état ayeke fä ti akota ye so ayeke na yâ ti senda-ye ti laso. Toyota, Samsung, na QuantumScape ayeke na popo ti acompagnie so ayeke zia nginza mingi na yâ ti akpengba électrolyte. Tongana a yeke nzoni, a-appareil so alingbi ti mû na azo a-énergie 50% ti a-batterie ti lithium so ayeke dä fadeso na ngoi so ala yeke zi risque ti wâ. Me, akpale ti senda-ye na ndo ti dutingo beoko ti interface nga na lekengo ye na ndo ti aye angbâ lakue ti gue na li ni.

Lithium asara si awagingo nda ti ye ayeke sara kua na mara ti a-appareil ti sodium-on. Sodium ayeke mingi nga ayeke ngbâ kete ahon lithium, na a sara si a-appareil ti sodium-ni ayeke nzere na zo ti bata ni na ndo so kilo ti lo ayeke dä mingi pëpe. Nzoni tënë ni: mingi ti a-électrolyte so a leke ni ndali ti a-système ti lithium ayeke sara kua nzoni na sodium.

Akpale ni ayeke nde kete. A-ion ti sodium ayeke kota ahon a-ion ti lithium, so ayeke sara ngangu na ndo ti lege so a yeke mû na azo nga na lekengo SEI. A lingbi a leke a-électrolyte ti lingbi na kangbi so. Ester- a yeke a-solvant so a leke ni (tongana acétate ti éthyl wala propionate ti méthyle) ambeni ngoi ayeke sala kusala nzoni na sodium ahon ti azo so ayeke na ndo ti ala ayeke sala.

A-batterie ti sodium so ayeke na yâ ti a-entreprise tongana CATL ayeke sara kua fadeso na a-électrolyte so ayeke na yâ ti a-système ti lithium-ion, mingi ni hexafluorophosphate (NaPF₆) so ayeke na yâ ti a-carte. A yeke na lege ni ti tene e sara kua na lithium-on, me ti sara kua na a-application tongana ndo ti batango a-appareil ti lango, “nzoni” na ngere so ayeke kete alingbi ti duti “nzoni mingi.”

A-électrolyte organique ayeke tiri na akota ndowa. Na gbe ni ge -20 degré , viscosité ni ayeke gue na li ni na lithium-ion ayeke gue na li ni mingi. Na ndo ti 60 degré , aréaction ti décomposition ayeke gue na li ni hio nga ayeke sara si batterie ni angbâ na fini.

Ether{- a-électrolyte so ayeke na gbe ti sese ayeke sala kusala nzoni ahon ti carbonate- so ayeke na ndo ti ala, atâa so ala yeke mû ambeni na sandaga ti tension. A yeke wara na yâ ti ngu 2024 sodium-40 degré na lege ti a-électrolyte so a leke ni nzoni. A yeke kota ye ti tene e sara kua na a-appareil ti soltation so ayeke sara kua nzoni ti leke na a-ion-ti tene a-ion ni angbâ ti tambela même na ngoi so e yeke na dê.

Ti a-application ti ga-} so ayeke na température, a-éther so ayeke na fluor nga na a-éster ti phosphate ayeke mû lege ti tene a ngbâ nzoni ahon ti so a yeke sara ka na acarbonate so ayeke na lege ni. A-application ti aturugu nga na ti aérospatiale ayeke sara si na ambeni ngoi, a yeke sara si a-électrolyte so ayeke na yâ ti a-électrolyte so ayeke nde.

A-électrolyte so ayeke na yâ ti a-électrolyte ayeke sigigi na yâ ti a-électricité so ayeke na yâ ti lithium-ion. A-batterie ti lithium-soufre, so na lege ti théorie ayeke mû ngangu mingi, ahunda ti wara a-électrolyte so ayeke kanga lege na kangbingo yâ ti polysulfure. Azo ti gingo nda ti ye aleke a-électrolyte so aluti na ndo ti éther so ayeke nde na ambeni ye tongana lithium nitrate ti leke na tënë so.

Batterie ti organique ayeke sara kua na acomposé organique so abungbi tongana aye so ayeke sara kua ahon ti sara kua na a-électrode so ayeke ngangu. A-appareil so ayeke sara si a-électrolyte ni ahon na yâ ti batterie ni, na a mû lege na ngangu ti sara kua na ngangu ti zo. A-quinone, a-violage, na a-dérivé ti TEMPO so a zia na yâ ti a-électrolyte so ayeke na yâ ti ngu wala na yâ ti a-électrolyte so ayeke organique ayeke fa zendo ti batango a-échelle ti grille.{2}}.

A-batterie ti Zinc- ayeke sara kua na ambeni ye ti kanga lege na dendrite ti zinc. Batterie ti magnésium{- ayeke sara kua mingi na yâ ti aphasi ti gingo nda ti ye-s bezoin ti sara kua na a-électrolyte so ayeke nde ndali ti so magnésium ayeke sara pëpe mbeni couche so ayeke passivation tongana ti so lithium ayeke sara.

Organic Electrolyte

Ngu ayeke buba na lege ti électrolyse na a-voltage so ayeke na ndo ti 1,23V, na a yeke sara si a-hydrogène na oxygène aga gaz. Batterie ti Lithium-ion ayeke sara kua na 3,7-4,2V, nzoni mingi ahon ti so ngu ayeke sara. A-organique so ayeke na yâ ti a-solvant angbâ lakue nzoni na ndo ti akota tension so, na a mû lege ti bata ngangu mingi na yâ ti mbeni poids ti unité.

Mingi ti a-organique so a yeke sara kua na ni na yâ ti abatterie- a-carbonate, a-éther, a-éther-}} kua ayeke na a-bond so ayeke sara si a-oxyde hio aduti na yâ ti oxygène nga na wâ. Tongana mbeni batterie alï na yâ ti thermique, ndowa ti yâ ni alingbi ti hon 150 degré , na ngoi ni so a-solvant so ayeke za. Ti wara a-électrode ti lithium nga na aye so ayeke sara si a ngbâ ti sara kua nzoni ayeke sara si wâ ni ayeke gbi.

Électrolyte ayeke sara si batterie ni angbâ na fini aninga ndulu na 1000{4}}2000 na yâ ti application ti azo so ayeke vo ye, wala ngu 8-10 na yâ ti a-oto so ayeke sara kua na courant. A-réaction ti décomposition ayeke si lakue na ndo ti a-électrode, a yeke sara kua na a-électrolyte nga a yeke sara si a-isolation. Température, a-taux ti charge nga na a-tension ti tension kue ayeke sara ngangu na ndo ti sarango kua na vitesse ti dégradation ayeke sara si zo angbâ na fini aninga.

Alege ti salango ye ti fadeso aluti kozoni kue na ndo kiringo na akota wen so ayeke na ngele ngangu tongana lithium, cobalt, na nickel so alondo na a-électrode. Mingi ni, électrolyte ni ayeke gbi wala a yeke futi ni na lege ti chimie na ngoi ti récyclage ti hydrométallurgie. Ambeni fini kode ayeke tara ti kiri ti leke na ti sukula ambeni ye so ayeke na yâ ti électrolyte, me ye so ade ti si pëpe na lege ti mosoro na lege ti salango kusala na afini électrolyte na lege ti a-action ti pétrole.

électrolyte organique ayeke mbeni oko ti akode so ayeke sala kusala nzoni mingi si ambeni lege nde ayeke sala ngangu ti zi ni, même na mbeni ye so a hinga ni. A-système ti Solid-te ayeke mû zendo ti nzoni dutingo, na a-système ti ngu ayeke mû nginza mingi pëpe, me a-électrolyte so ayeke ngu-ingo ayeke mû fadeso nzoni équilibre ti kusala, densité ti ngangu, nga na salango ye. Ti wara aye so ayeke si ande, batterie ti lithium-ion so ayeke mû ngangu na a-téléphone ti e, a-ordinateur ti e nga na a-oto ti e ayeke wara ande gbâ ti millilitre ti a-appareil ti ion so aluti na ndo ti carbone so ayeke sara kua ti ala so ayeke kpô nga so ayeke kota ye mingi.