ຄວາມເປັນມາ

ໃນປີ 1800, ນັກຟິສິກອິຕາລີ A. Volta ໄດ້ສ້າງ pile voltaic, ເຊິ່ງໄດ້ເປີດການເລີ່ມຕົ້ນຂອງຫມໍ້ໄຟພາກປະຕິບັດແລະໄດ້ອະທິບາຍຄັ້ງທໍາອິດຄວາມສໍາຄັນຂອງ electrolyte ໃນອຸປະກອນການເກັບຮັກສາພະລັງງານ electrochemical. electrolyte ສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າເປັນຊັ້ນ insulating ເອເລັກໂຕຣນິກແລະ ion-conducting ໃນຮູບແບບຂອງແຫຼວຫຼືແຂງ, inserted ລະຫວ່າງ electrodes ລົບແລະບວກ. ໃນປັດຈຸບັນ, electrolyte ກ້າວຫນ້າທາງດ້ານຫຼາຍທີ່ສຸດແມ່ນເຮັດໂດຍການລະລາຍຂອງເກືອ lithium ແຂງ (ເຊັ່ນ LiPF6) ໃນສານລະລາຍຄາບອນອິນຊີທີ່ບໍ່ມີນ້ໍາ (ເຊັ່ນ: EC ແລະ DMC). ອີງຕາມຮູບແບບແລະການອອກແບບຂອງເຊນທົ່ວໄປ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ electrolyte ກວມເອົາ 8% ຫາ 15% ຂອງນ້ໍາຫນັກຂອງເຊນ. ແມ່ນຫຍັງ's ຫຼາຍ, ການຕິດໄຟແລະລະດັບອຸນຫະພູມປະຕິບັດງານທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງ -10°C ເຖິງ 60°C ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂັດຂວາງການປັບປຸງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຫມໍ້ໄຟແລະຄວາມປອດໄພຕື່ມອີກ. ດັ່ງນັ້ນ, ການສ້າງຮູບແບບ electrolyte ທີ່ມີນະວັດກໍາໄດ້ຖືກພິຈາລະນາວ່າເປັນຕົວຊ່ວຍສໍາຄັນສໍາລັບການພັດທະນາແບດເຕີລີ່ຮຸ່ນໃຫມ່ຕໍ່ໄປ.

ນັກຄົ້ນຄວ້າຍັງເຮັດວຽກເພື່ອພັດທະນາລະບົບ electrolyte ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ການນໍາໃຊ້ສານລະລາຍ fluorinated ທີ່ສາມາດບັນລຸການວົງຈອນໂລຫະ lithium ປະສິດທິພາບ, electrolytes ແຂງອິນຊີຫຼືອະນົງຄະທາດທີ່ມີປະໂຫຍດຕໍ່ອຸດສາຫະກໍາຍານພາຫະນະແລະ "ຫມໍ້ໄຟຂອງລັດແຂງ" (SSB). ເຫດຜົນຕົ້ນຕໍແມ່ນວ່າຖ້າຫາກວ່າ electrolyte ແຂງທົດແທນ electrolyte ຂອງແຫຼວຕົ້ນສະບັບແລະ diaphragm, ຄວາມປອດໄພ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານດຽວແລະຊີວິດຂອງຫມໍ້ໄຟສາມາດໄດ້ຮັບການປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຕໍ່ໄປ, ພວກເຮົາສ່ວນຫຼາຍແມ່ນສະຫຼຸບຄວາມຄືບຫນ້າຂອງການຄົ້ນຄວ້າຂອງ electrolytes ແຂງທີ່ມີວັດສະດຸທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ທາດ electrolytes ແຂງອະນົງຄະທາດ

ທາດ electrolytes ແຂງອະນົງຄະທາດໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນອຸປະກອນເກັບຮັກສາພະລັງງານທາງເຄມີທາງການຄ້າ, ເຊັ່ນ: ຫມໍ້ໄຟ rechargeable ອຸນຫະພູມສູງບາງຊະນິດ Na-S, ຫມໍ້ໄຟ Na-NiCl2 ແລະຫມໍ້ໄຟ Li-I2 ຕົ້ນຕໍ. ກັບຄືນໄປໃນປີ 2019, Hitachi Zosen (ຍີ່ປຸ່ນ) ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຫມໍ້ໄຟ pouch-state ທັງຫມົດແຂງຂອງ 140 mAh ເພື່ອນໍາໃຊ້ໃນອາວະກາດແລະການທົດສອບໃນສະຖານີອາວະກາດສາກົນ (ISS). ແບດເຕີຣີ້ນີ້ແມ່ນປະກອບດ້ວຍ electrolyte sulfide ແລະອົງປະກອບຫມໍ້ໄຟອື່ນໆທີ່ບໍ່ໄດ້ເປີດເຜີຍ, ສາມາດດໍາເນີນການລະຫວ່າງ -40.°C ແລະ 100°C. ໃນປີ 2021 ບໍລິສັດກຳລັງຈະນຳສະເໜີແບດເຕີຣີ້ແຂງທີ່ມີຄວາມສາມາດສູງກວ່າ 1,000 mAh. Hitachi Zosen ເຫັນຄວາມຕ້ອງການຫມໍ້ໄຟແຂງສໍາລັບສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງເຊັ່ນ: ພື້ນທີ່ແລະອຸປະກອນອຸດສາຫະກໍາທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນສະພາບແວດລ້ອມປົກກະຕິ. ບໍລິສັດວາງແຜນທີ່ຈະເພີ່ມຄວາມອາດສາມາດຂອງຫມໍ້ໄຟສອງເທົ່າໃນປີ 2025. ແຕ່ມາຮອດປະຈຸບັນ, ບໍ່ມີຜະລິດຕະພັນຫມໍ້ໄຟທັງຫມົດທີ່ມີນ້ໍາແຂງທີ່ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ໃນຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ.

ທາດອິເລັກໂທຣນິກເຄິ່ງແຂງແລະແຂງ

ໃນປະເພດ electrolyte ແຂງອິນຊີ, Bolloréຂອງປະເທດຝຣັ່ງໄດ້ປະສົບຜົນສໍາເລັດທາງດ້ານການຄ້າຂອງ electrolyte gel-type PVDF-HFP ແລະ electrolyte PEO ປະເພດເຈນ. ບໍລິສັດຍັງໄດ້ເປີດຕົວໂຄງການທົດລອງແບ່ງປັນລົດໃນອາເມລິກາເຫນືອ, ເອີຣົບແລະອາຊີເພື່ອນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີຫມໍ້ໄຟນີ້ກັບຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ, ແຕ່ຫມໍ້ໄຟໂພລີເມີນີ້ບໍ່ເຄີຍຖືກນໍາມາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນລົດໂດຍສານ. ປັດໄຈຫນຶ່ງທີ່ປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນການຮັບຮອງເອົາການຄ້າທີ່ບໍ່ດີຂອງພວກເຂົາແມ່ນວ່າພວກມັນສາມາດນໍາໃຊ້ໄດ້ພຽງແຕ່ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມທີ່ຂ້ອນຂ້າງສູງ (50°C ເຖິງ 80°C) ແລະລະດັບແຮງດັນຕ່ໍາ. ປະຈຸ​ບັນ, ໝໍ້​ໄຟ​ເຫຼົ່າ​ນີ້​ໄດ້​ຖືກ​ນຳ​ໃຊ້​ຢູ່​ໃນ​ລົດ​ຍົນ​ທາງ​ການ​ຄ້າ, ​ເຊັ່ນ​ລົດ​ເມ​ບາງ​ເມືອງ. ບໍ່ມີກໍລະນີຂອງການເຮັດວຽກກັບຫມໍ້ໄຟ electrolyte polymer ແຂງບໍລິສຸດຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງ (ie, ປະມານ 25°ຄ).

ປະເພດ semisolid ປະກອບມີ electrolytes viscous ສູງ, ເຊັ່ນ: ການປະສົມຂອງລະລາຍເກືອ, ການແກ້ໄຂ electrolyte ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງເກືອສູງກວ່າມາດຕະຖານ 1 mol / L, ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຫຼືຈຸດອີ່ມຕົວສູງເຖິງ 4 mol / L. ຄວາມກັງວົນກັບການປະສົມ electrolyte ທີ່ເຂັ້ມຂຸ້ນແມ່ນເນື້ອໃນທີ່ຂ້ອນຂ້າງສູງຂອງເກືອ fluorinated, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄໍາຖາມກ່ຽວກັບເນື້ອໃນ lithium ແລະຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມຂອງ electrolytes ດັ່ງກ່າວ. ນີ້​ແມ່ນ​ຍ້ອນ​ວ່າ​ການ​ຄ້າ​ຂອງ​ຜະ​ລິດ​ຕະ​ພັນ​ທີ່​ແກ່​ຕ້ອງ​ການ​ວິ​ເຄາະ​ວົງ​ຈອນ​ຊີ​ວິດ​ທີ່​ສົມ​ບູນ​ແບບ​. ແລະວັດຖຸດິບສໍາລັບ electrolytes ເຄິ່ງແຂງທີ່ກຽມໄວ້ຍັງຈໍາເປັນຕ້ອງມີຄວາມງ່າຍດາຍແລະພ້ອມທີ່ຈະປະສົມປະສານໄດ້ງ່າຍກວ່າໃນຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ.

electrolytes ປະສົມ

electrolytes ປະສົມ, ເຊິ່ງເອີ້ນກັນວ່າ electrolytes ປະສົມ, ສາມາດຖືກດັດແປງໂດຍອີງໃສ່ electrolytes ປະສົມທີ່ມີນ້ໍາ / ທາດລະລາຍຂອງອິນຊີຫຼືໂດຍການເພີ່ມສານ electrolyte ຂອງແຫຼວທີ່ບໍ່ມີນ້ໍາເຂົ້າໄປໃນ electrolyte ແຂງ, ພິຈາລະນາການຜະລິດແລະຂະຫນາດຂອງ electrolytes ແຂງແລະຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບເຕັກໂນໂລຊີ stacking. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, electrolytes ປະສົມດັ່ງກ່າວຍັງຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນການຄົ້ນຄວ້າແລະບໍ່ມີຕົວຢ່າງທາງການຄ້າ.

ພິຈາລະນາການພັດທະນາການຄ້າຂອງ electrolytes

ຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງ electrolytes ແຂງແມ່ນຄວາມປອດໄພສູງແລະຊີວິດວົງຈອນຍາວ, ແຕ່ຈຸດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້ຄວນໄດ້ຮັບການພິຈາລະນາຢ່າງລະມັດລະວັງໃນເວລາທີ່ການປະເມີນ electrolytes ແຫຼວຫຼືແຂງທາງເລືອກ:

• ຂະບວນການຜະລິດແລະການອອກແບບລະບົບຂອງ electrolyte ແຂງ. ແບດເຕີຣີເຄື່ອງວັດແທກຫ້ອງທົດລອງໂດຍປົກກະຕິປະກອບດ້ວຍອະນຸພາກ electrolyte ແຂງທີ່ມີຄວາມຫນາຫຼາຍຮ້ອຍ microns, ເຄືອບຢູ່ດ້ານຫນຶ່ງຂອງ electrodes. ຈຸລັງແຂງຂະຫນາດນ້ອຍເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ໄດ້ເປັນຕົວແທນຂອງການປະຕິບັດທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບຈຸລັງຂະຫນາດໃຫຍ່ (10 ຫາ 100Ah), ຍ້ອນວ່າຄວາມຈຸຂອງ 10 ~ 100Ah ແມ່ນຂໍ້ກໍານົດຂັ້ນຕ່ໍາທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບຫມໍ້ໄຟພະລັງງານໃນປະຈຸບັນ.
• electrolyte ແຂງຍັງທົດແທນບົດບາດຂອງ diaphragm ໄດ້. ເນື່ອງຈາກນ້ໍາຫນັກແລະຄວາມຫນາຂອງມັນສູງກວ່າ PP / PE diaphragm, ມັນຕ້ອງໄດ້ຮັບການປັບເພື່ອໃຫ້ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງນ້ໍາຫນັກ≥350Wh/kgແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ≥900Wh/L ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການຂັດຂວາງການຄ້າຂອງຕົນ.

ແບດເຕີຣີແມ່ນມີຄວາມສ່ຽງດ້ານຄວາມປອດໄພສະເຫມີໃນລະດັບໃດຫນຶ່ງ. ທາດ electrolytes ແຂງ, ເຖິງແມ່ນວ່າມັນປອດໄພກວ່າຂອງແຫຼວ, ບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງບໍ່ຕິດໄຟ. ບາງໂພລີເມີ ແລະອິເລັກໂຕຼນິກອະນົງຄະທາດສາມາດປະຕິກິລິຍາກັບອົກຊີເຈນ ຫຼື ນ້ຳ, ຜະລິດຄວາມຮ້ອນ ແລະ ອາຍພິດທີ່ເປັນພິດທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດອັນຕະລາຍຕໍ່ໄຟ ແລະ ການລະເບີດ. ນອກເຫນືອໄປຈາກຈຸລັງດຽວ, ພາດສະຕິກ, ກໍລະນີແລະວັດສະດຸຫຸ້ມຫໍ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການເຜົາໃຫມ້ທີ່ບໍ່ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້. ສະນັ້ນ, ໃນທີ່ສຸດ, ການທົດສອບຄວາມປອດໄພລະດັບລະບົບທັງໝົດແມ່ນຈໍາເປັນ.