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sunxiaoli

木虫 (著名写手)

[交流] 【求助】请大家谈谈什么样的电解液配比可以提高锂离子电池的低温性能已有37人参与

本人是新手,最近要做关于锂离子低温性能研究的本科毕业论文,请大家提点意见。
现在被研究过的低温电解液有哪些,性能如何?有什么好的意见?
为什么有的文献认为低温性能不好是SEI膜阻抗增加,有的认为是锂离子在负极的扩散阻力增加!!
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chenhui1024

金虫 (正式写手)


小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖
说白了,就是极化的问题,所以这里也涉及到一个倍率问题,还有一个温度有多低?-10度,一般的电解液都没什么大问题吧。如果你用常温的测试条件来做低温测试,性能当然不好。将倍率降低,低温性能会好很多,大家都懂的。
但总的来说,充电比放电难多了。负极阻抗要比正极阻抗大许多,在开始充电瞬间,阻抗是最大的,极化也最严重。
正负极材料、电解液、界面层都会影响电池低温性能。因为在低温下,Li的传输比常温要困难。
电解液角度主要是溶剂、锂盐、添加剂了。
多用些低凝固点、粘度的溶剂,如羧酸酯、线性碳酸酯;
锂盐,有人说四氟硼酸锂、LiBOB、LiODFB好,但是不是,测试了电池性能才知道。
添加剂还不错,可以用些增加电导率的添加剂,dmf系列的、改善SEI膜的添加剂,听说含S的添加剂生成的SEI膜导锂性能不错。
至于正负极材料,不做这方面的研究,不多说。个人觉得比电解液影响还要大些。
说明一点,充放电结束,,只要没成死Li,Li还是可以慢慢回嵌至材料中去的。常温恢复效果就更好了。
30楼2011-10-01 00:35:31
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bigrabbit

银虫 (初入文坛)

低温下主要是充电过程中的析锂风险很大,因为一阶LIC6与金属锂的电位相差仅几十毫伏,低温下的极化很容易使负极到达析锂电位,析锂以枝晶方式生长,几个循环后,会产生死锂,导致容量急剧下降,电池提前失效。
低温下负极材料的扩散系数低,产生的浓差极化是析锂的主要原因。但是,SEI膜的均一性对析锂影响不可小视,在负极材料不变的情况下,研究下电解液的成膜添加剂对改善低温充电还是很有意义的。
电解液的低温下电导率的改善是可以改善低温放电效率的,对低温充电影响不是很大。个人观点,供参考。
每天进步一点点!
29楼2011-09-25 16:58:17
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liulimin_ly

金虫 (正式写手)


ratio(金币+1):谢谢应助,欢迎常来!! 2010-04-13 21:01
都有关系,但我个人认为扩散占主导,在低温下扩散很慢
2楼2010-04-12 13:26:00
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lovetiger6007

金虫 (正式写手)

都有关系,但我个人认为扩散占主导,在低温下扩散很慢
同意楼上看法
3楼2010-04-12 14:09:26
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585685

木虫 (著名写手)


ratio(金币+1):谢谢应助,欢迎常来!! 2010-04-13 21:01
sunxiaoli(金币+3): 2010-04-14 19:55
低温性能不好和许多因素有关,扩散要看是在电极材料中还是钝化膜中,低温下两者都会变慢。而且电解液在低温下主要是锂离子迁移速度变慢,这样会大大影响电池的高倍率性能。
说了多少回了!!!!!!!!做人要厚道!!!!!!!
4楼2010-04-12 17:01:14
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changshaljw

铁虫 (小有名气)

sunxiaoli(金币+2): 2010-04-15 16:12
你如果说是就电解液配比来提高低温性能的话  


建议你使用一些四氟硼酸锂。


我曾经研究过这个。
7楼2010-04-14 20:09:27
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mujin

木虫 (正式写手)

想做一只胖虫

sunxiaoli(金币+3): 2010-05-07 21:19:51
低温或大电流充电会有负极析锂现象,这是难题之一;
低温放电电荷转移阻抗较大,这是难题之二。
低温电液方面就是不用六氟磷酸锂,改用四氟硼酸锂或LiODFB.
再有就是换负极了。
聪明看世情糊涂一颗心
18楼2010-05-07 13:45:50
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子木的一米阳光

铁虫 (初入文坛)

The low temperature performance of Li-ion batteries


小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
A symmetric cell was adopted to analyze low temperature performance of Li-ion battery. Results showed that impedances of both Li-ion and symmetric cells are mainly composed of bulk resistance (Rb), surface layer resistance (Rsl) and charge-transfer resistance (Rct). Among these three components, the Rct is most significantly increased and becomes predominant as the temperature falls to below _10C. Therefore,we may ascribe the poor low temperature performance of Li-ion battery to the substantially high Rct of the graphite and cathode. Comparing impedance spectra of the symmetric cells, we found that at _30 C the delithiated graphite and lithiated cathode, both of which correspond to
a discharged state in a Li-ion battery, have a much higher Rct than when charged. This means that the Li-ion battery in the discharged state suffers a higher polarization. This result explains the phenomenon that at low temperatures, charging of a discharged Li-ion battery is more difficult than discharging of a charged battery.
不乱于心,不困于情,不畏将来,不念过往,岁月静好
23楼2010-11-27 08:47:49
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普通回帖

lvlv01

铁杆木虫 (正式写手)

sunxiaoli(金币+1): 2010-04-15 16:12
扩散变慢!
5楼2010-04-12 18:19:38
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sunxiaoli

木虫 (著名写手)

引用回帖:
Originally posted by 585685 at 2010-04-12 17:01:14:
低温性能不好和许多因素有关,扩散要看是在电极材料中还是钝化膜中,低温下两者都会变慢。而且电解液在低温下主要是锂离子迁移速度变慢,这样会大大影响电池的高倍率性能。

我记得工程的有篇本科论文说:低温下主要是负极材料中锂离子扩散变慢,而电解液的电导率降低不多,影响较小。如果按照他的说法,应该从负极改性着手吧,而我们现在主要通过研究不同比例的混合电解液或加入添加剂来改善低温性能。
6楼2010-04-14 20:00:32
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585685

木虫 (著名写手)

sunxiaoli(金币+2): 2010-04-15 16:12
有人研究了,低温下是锂离子在正极材料中的扩散更重要,这样的话,配比不同电解液只是想把电解液影响降低的最小。至于到底的正极还是负极,一来和你的材料有关,二来需要自己亲自做对比实验。不能人云亦云。。
说了多少回了!!!!!!!!做人要厚道!!!!!!!
8楼2010-04-15 15:50:01
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hbm3596

银虫 (正式写手)

sunxiaoli(金币+3): 2010-07-23 14:54:20
低温下电池的性能最关键的还是负极问题,如果要考虑低温电解液的配比就从如何提高负极离子扩散系数吧!
改善低温从电解液方面努力好像方向不太对啊!
9楼2010-04-15 19:28:36
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lvlv01

铁杆木虫 (正式写手)

sunxiaoli(金币+2): 2010-07-23 14:54:29
做过实验再说 !
10楼2010-04-15 19:38:53
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