Féadann méid beag ábhar stórála neamhfhuinnimh a úsáidtear i gcadhnraí litiam-ian feidhmíocht áirithe na ceallraí a fheabhsú go suntasach, agus tugtar breiseáin ar na méideanna beaga seo. Tá na tréithe gan íoc atá ag na breiseáin leictrilít orgánacha de" dosage íseal (níos lú ná 5% de ghnáth de réir toirte nó cóimheas maise) agus éifeacht mhear", ar féidir leo roinnt airíonna macrascópacha cadhnraí litiam-ian a fheabhsú go suntasach gan costas na an ceallraí []. De ghnáth ba cheart go mbeadh na tréithe seo a leanas ag breiseáin:
(1) Is féidir feidhmíocht amháin nó níos mó den cheallraí a fheabhsú le níos lú úsáide;
(2) Níl aon fo-iarsmaí aige ar fheidhmíocht ceallraí agus ní chuireann sé faoi deara frithghníomhartha le hábhair eile arb éard iad an ceallraí;
(3) Tá comhoiriúnacht mhaith aige le leictrilít orgánach, agus is fearr a bheith intuaslagtha go héasca i dtuaslagóir;
(4) Tá an praghas réasúnta íseal, gan aon tocsaineacht nó tocsaineacht íseal; faoi láthair, díríonn an taighde ar bhreiseáin leictrilít ceallraí ian litiam go príomha ar na gnéithe seo a leanas:
(1) Cobhsaíocht scannáin SEI a fheabhsú [7073);
(2) Feidhmíocht sábháilteachta na ceallraí a fheabhsú [4-70;
(3) An cion aigéad agus uisce sa leictrilít a rialú;
(4) Seoltacht an leictrilít a fheabhsú [8-7 go.
1. Breiseáin chun cobhsaíocht an scannáin SEI de chadhnraí litiam-ian a fheabhsú
Scannán pasivation is ea an scannán SEl (Comhéadan Leictrilít Soladach), is é sin, an scannán comhéadan céim leictrilít sholadach, a foirmíodh ar dhromchla leictreoid dhiúltach na ceallraí ian litiam chun an leictrilít a leithlisiú ón ábhar carbóin / leictreoid dhiúltach litiam. Cruthaítear an scannán SEl le linn rothaíocht tosaigh na ceallraí litiam-ian. Faoi acmhainneacht áirithe, ag an gcomhéadan diúltach leictreoid / leictrilít, déantar dianscaoileadh laghdaitheach ar mhóilíní tuaslagóra orgánacha, anions salainn litiam, eisíontais agus breiseáin chun substaintí dothuaslagtha a fhoirmiú agus a thaisceadh ar dhromchla an leictreoid.
Roinntear breiseáin a fhoirmíonn scannán i mbreiseáin orgánacha a fhoirmíonn scannáin agus i mbreiseáin neamhorgánacha a fhoirmíonn scannáin.
I measc na mbreiseán orgánach atá i bhfoirm scannáin tá breiseáin sulfite, breiseáin fo-alúm agus breiseáin sulfonate.
I measc na mbreiseán sulfite a úsáidtear go coitianta tá sulfite vinile (ES), sulfite próipiléine (PS), sulfite démheitil (DMS), sulfite dé-eitile (DES), etc. 18]. Is iad príomh-chomhpháirteanna an scannáin SEI a fhoirmítear trí bhreiseáin sulfite a laghdú agus a dhianscaoileadh ar dhromchla an leictreoid dhiúltach carbóin ná salainn neamhorgánacha LizS, LizSO; nó LiuSO, agus salainn orgánacha ROSO2Lil81]. Tá baint ag an gcomhdhéanamh sonrach leis an dlús reatha freisin. Faoi dlús ard reatha, gintear salann litiam neamhorgánach ar dtús.
Níl an chomhpháirt salann litiam orgánach le feiceáil ach faoi bhun 0.5V; ag dlús reatha íseal, deascann an salann litiam orgánach ag 1.5V, agus ansin ní fhoirmítear salann neamhorgánach. Is é neart scannáin na mbreiseán sulfite éagsúil ag comhéadan an anóid charbóin ná ES> PS2DMS> DES.
I measc na mbreiseán ar shubstaintí 28 tá fosfáit démheitil (DMSO), foshraith búitile, foshraith eitile meitile (EMS), fo-shulfáit cíteapróipil (TriMS), fosfáit 1-meitilcyclopropyl (MTS), sulfite eitile sec-butyl (EsBS), sulfite eitile isobutyl (EiPS). Sulfáit 3,3,3-trifluoropropylmethyl (FPMS), etc.
2. Breiseáin chun feidhmíocht sábháilteachta cadhnraí litiam-ian a fheabhsú
Is réamhriachtanas tábhachtach iad saincheisteanna sábháilteachta maidir le nuálaíocht mhargadh na gceallraí litiam-ian, go háirithe feidhmchláir i bhfeithiclí leictreacha agus i réimsí eile a chuireann riachtanais níos airde agus níos nuaí chun cinn maidir le sábháilteacht ceallraí. Scaoileann cadhnraí tánaisteacha ian litiam go leor teasa nuair a bhíonn siad ró-mhuirearaithe agus scaoilte, gearr-chiorraithe, agus ag obair ar feadh i bhfad le sruthanna móra. Éiríonn an teas seo ina ghuais sábháilteachta do leictrilítí inadhainte, a d’fhéadfadh a bheith ina chúis le briseadh teirmeach tubaisteach (runaway teirmeach) nó fiú pléascadh ceallraí [8]. Is féidir le breiseáin lasair-retardant a chur leis an leictrilít orgánach inadhainte a iompú ina leictrilít neamh-inadhainte nó neamh-inadhainte, luach scaoilte teasa na ceallraí' s agus ráta féin-théimh na ceallraí a laghdú, agus cobhsaíocht theirmeach an leictrilít féin chun an ceallraí a chosc ó róthéamh. Dó nó pléascadh faoi.
3. Breiseáin chun an cion aigéad agus uisce i leictrilít cadhnraí litiam-ian a rialú
Tá éifeacht áirithe ag rianmhéideanna an uisce agus HF sa leictrilít orgánach ar fhoirmiú an scannáin SEl den scoth, atá le feiceáil ó imoibriú tuaslagóirí mar CE agus ríomhaire ag an gcomhéadan leictreoid. Ach ní amháin go mbeidh LiPF mar thoradh ar ábhar ró-ard uisce agus aigéad (HF). Dianscaoileadh, agus scriosfaidh sé an scannán SEI [8]. Nuair a chuirtear AlbO3, MgO, Bao, agus carbónáití litiam nó cailciam mar bhreiseáin leis an leictrilít, imoibríonn siad le méid beag HF sa leictrilít, laghdóidh siad an t-ábhar HF, agus seachnóidh siad a damáiste do leictreoid agus dianscaoileadh LiPF6 The Feabhsaíonn catalú an leictrilít cobhsaíocht an leictrilít, agus ar an gcaoi sin feidhmíocht na ceallraí a fheabhsú. Mar sin féin, tá na substaintí seo mall chun HF a bhaint, mar sin tá sé deacair HF a chosc ó dochar a dhéanamh do fheidhmíocht na ceallraí. Cé gur féidir le roinnt comhdhúile ainhidríde aigéid HF a bhaint go tapa, táirgfidh siad substaintí aigéadacha eile a dhéanann damáiste do fheidhmíocht ceallraí. Féadann comhdhúile alcaile diimine bannaí hidrigine lag a chruthú le móilíní uisce trí adamh hidrigine sa mhóilín, agus ar an gcaoi sin uisce agus LiPF a chosc. Táirgeann an t-imoibriú HF.
Breiseáin seoltaí
Is ráthaíocht thábhachtach í seoltacht ard an leictrilít chun friotaíocht imirce Lit a laghdú agus feidhmíocht luchtaithe agus urscaoilte na ceallraí a fheabhsú. Is é ról an bhreiseáin seoltaí go ndéantar imoibriú comhordaithe ar mhóilín an bhreiseáin agus ar an ian leictrilít chun díscaoileadh agus ianú an salann litiam a chur chun cinn, ga tuaslagtha an ian litiam tuaslagtha a laghdú, agus cosc a chur ar chomh-idirghaolú an tuaslagóra dochar a dhéanamh don leictreoid. De réir a idirghníomhaíochta le hiain leictrilít sa leictrilít, is féidir é a roinnt ina chineál idirghníomhaíochta cation (ligand cation), cineál idirghníomhaíochta anion (ligand anion) agus cineál idirghníomhaíochta ian leictrilít (ligand neodrach yl).
5. Breiseáin chun feidhmíocht teocht íseal a fheabhsú
Tá feidhmíocht teocht íseal ar cheann de na tosca tábhachtacha maidir le raon úsáide cadhnraí litiam-ian a leathnú, agus ní mór é a bheith riachtanach sa teicneolaíocht aeraspáis reatha. Tá slaodacht íseal ag N, N-Dimethyltrifluoroacetamide (1.09mPa-s, 25 ℃), fiuchphointe ard (135 ℃) agus splancphointe (72 ℃). Tá cumas maith scannáin aige ar dhromchla graifít. Tá cobhsaíocht mhaith ocsaídiúcháin ag an leictreoid dhearfach freisin, agus tá feidhmíocht rothaíochta den scoth ag an gceallraí cóimeáilte ag teochtaí ísle. Cuidíonn boridí orgánacha agus carbónáití ina bhfuil fluairín le feidhmíocht ísealteocht na ceallraí a fheabhsú.
6. Breiseáin ilfheidhmeacha
Tugtar breiseáin ilfheidhmeacha ar bhreiseáin a bhfuil dhá fheidhm nó níos mó acu ag an am céanna. Is breiseáin idéalach iad breiseáin ilfheidhmeacha do chadhnraí litiam-ian. Is féidir leo feidhmíocht leictrilítí a fheabhsú ar go leor bealaí agus ról suntasach a bheith acu i bhfeabhsú feidhmíochta leictriceimiceach iomlán cadhnraí litiam-ian. Tá siad ag éirí mar phríomhthreorú ar thaighde agus ar fhorbairt breiseán sa todhchaí.
Déanta na fírinne, is breiseáin ilfheidhmeacha iad cuid de na breiseáin atá ann cheana féin. Den sórt sin mar éitear 12-choróin-4/8] Tar éis tuaslagóir ríomhaire a chur leis, agus seoltacht Li féin a fheabhsú, laghdaíonn éifeacht leictreafileach ligand an choróin ar dhromchla an leictreoid an fhéidearthacht go n-imoibríonn Li le móilíní tuaslagóra ag comhéadan an leictreoid . Cuireann éifeacht tuaslagtha fabhrach éitear coróin ar Li cosc ar chomh-chur isteach móilíní ríomhaire, agus déantar membrane SEI an chomhéadain leictrealú a bharrfheabhsú, rud a laghdaíonn an chéad chaillteanas dochúlaithe ar an leictreoid. Ina theannta sin, ní amháin go gcuidíonn tuaslagóirí orgánacha fluairínithe, eistir fosfáite halaiginithe mar BTE agus TTFP, srl. Leis an leictrilít le scannán SEl den scoth a fhoirmiú, ach tá éifeacht lasair-lasair áirithe nó fiú follasach acu ar an leictrilít, a fheabhsaíonn go leor gnéithe den cheallraí. feidhmíocht.
