تەگلىك

1800-يىلى ، ئىتالىيە فىزىكا ئالىمى ۋولتا ۋولت دۆۋىسىنى ياساپ ، ئەمەلىي باتارېيەنىڭ باشلىنىشىنى ئاچتى ۋە ئېلېكترولىتنىڭ ئېلېكتر خىمىيىلىك ئېنېرگىيە ساقلاش ئۈسكۈنىلىرىدىكى مۇھىملىقىنى تۇنجى قېتىم تەسۋىرلىدى. ئېلېكترولىتنى مەنپىي ۋە مۇسبەت ئېلېكترود ئارىسىغا قىستۇرۇلغان سۇيۇقلۇق ياكى قاتتىق شەكىلدە ئېلېكترونلۇق ئىزولياتورلۇق ۋە ئىئون ئۆتكۈزگۈچ قەۋەت دەپ قاراشقا بولىدۇ. نۆۋەتتە ، ئەڭ ئىلغار ئېلېكترولىت قاتتىق لىتىي تۇزىنى (مەسىلەن LiPF6) سۇسىز ئورگانىك كاربونات ئېرىتمىسىدە ئېرىتىش ئارقىلىق ياسالغان (مەسىلەن EC ۋە DMC). ئادەتتىكى ھۈجەيرە شەكلى ۋە لايىھىسىگە ئاساسەن ، ئېلېكترولىت ئادەتتە ھۈجەيرە ئېغىرلىقىنىڭ% 8 تىن% 15 كىچە بولىدۇ. نېمە'تېخىمۇ كۆپ ، ئۇنىڭ ئاسان يانىدىغان ۋە ئەڭ ياخشى مەشغۇلات تېمپېراتۇرىسى دائىرىسى -10°C دىن 60 گىچە°C باتارېيەنىڭ ئېنېرگىيە زىچلىقى ۋە بىخەتەرلىكىنى يەنىمۇ ياخشىلاشقا زور توسالغۇ بولىدۇ. شۇڭلاشقا ، يېڭىلىق يارىتىشچان ئېلېكترولىت ياساش كېيىنكى ئەۋلاد يېڭى باتارېيەنىڭ تەرەققىياتىدىكى ئاچقۇچلۇق ھەرىكەتلەندۈرگۈچ كۈچ دەپ قارىلىدۇ.

تەتقىقاتچىلار يەنە ئوخشىمىغان ئېلېكترولىت سىستېمىسىنى تەرەققىي قىلدۇرۇش ئۈچۈن تىرىشىۋاتىدۇ. مەسىلەن ، ئۈنۈملۈك لىتىي مېتال ۋېلىسىپىت مىنىش ، ئورگانىك ياكى ئانئورگانىك قاتتىق ئېلېكترولىتنى قولغا كەلتۈرەلەيدىغان فتورلۇق ئېرىتكۈچىنى ئىشلىتىش ، ماشىنا سانائىتى ۋە «قاتتىق دۆلەت باتارېيەسى» (SSB) غا پايدىلىق. ئاساسلىق سەۋەبى ، ئەگەر قاتتىق ئېلېكترولىت ئەسلىدىكى سۇيۇقلۇق ئېلېكترولىت ۋە دىئافراگمانىڭ ئورنىنى ئالسا ، باتارېيەنىڭ بىخەتەرلىكى ، يەككە ئېنېرگىيە زىچلىقى ۋە ئۆمرىنى كۆرۈنەرلىك ياخشىلىغىلى بولىدۇ. كېيىنكى قەدەمدە ، بىز ئوخشىمىغان ماتېرىياللار بىلەن قاتتىق ئېلېكترولىتنىڭ تەتقىقات جەريانىنى خۇلاسىلەپ ئۆتىمىز.

ئانئورگانىك قاتتىق ئېلېكترولىت

ئانئورگانىك قاتتىق ئېلېكترولىت سودا ئېلېكتىرو خىمىيىلىك ئېنېرگىيە ساقلاش ئۈسكۈنىلىرىدە ئىشلىتىلگەن ، مەسىلەن بىر قىسىم يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق توك قاچىلىغىلى بولىدىغان باتارېيە Na-S ، Na-NiCl2 باتارېيەسى ۋە دەسلەپكى Li-I2 باتارېيەسى. 2019-يىلغا كەلگەندە ، خىتاچى زوسېن (ياپونىيە) ئالەم بوشلۇقىدا ئىشلىتىلىدىغان ۋە خەلقئارا ئالەم پونكىتى (ISS) دا سىناق قىلىنىدىغان 140 mAh لىق قاتتىق ھالەتتىكى سومكا باتارېيەسىنى كۆرسەتتى. بۇ باتارېيە سۇلفىد ئېلېكترولىت ۋە باشقا ئاشكارىلانمىغان باتارېيە زاپچاسلىرىدىن تەركىب تاپقان بولۇپ ، -40 ئارىلىقىدا مەشغۇلات قىلالايدۇ°C ۋە 100°C. 2021-يىلى بۇ شىركەت تېخىمۇ يۇقىرى سىغىمى 1000 مىللىئامپىرلىق باتارېيەنى ئوتتۇرىغا چىقاردى. خىتاچى زوسېن تىپىك مۇھىتتا ھەرىكەت قىلىدىغان بوشلۇق ۋە سانائەت ئۈسكۈنىلىرى قاتارلىق ناچار مۇھىتتا قاتتىق باتارېيەنىڭ لازىملىقىنى كۆرىدۇ. بۇ شىركەت 2025-يىلغا بارغاندا باتارېيەنىڭ سىغىمىنى بىر قاتلاشنى پىلانلىغان. ئەمما ھازىرغا قەدەر ، توكلۇق ماشىنىلاردا ئىشلىتىشكە بولىدىغان قاتتىق ھالەتتىكى قاتتىق ھالەتتىكى باتارېيە مەھسۇلاتلىرى يوق.

ئورگانىك يېرىم قاتتىق ۋە قاتتىق ئېلېكترولىت

ئورگانىك قاتتىق ئېلېكترولىت تۈرىدە ، فرانسىيەنىڭ بوللورې گېلى تىپىدىكى PVDF-HFP ئېلېكترولىت ۋە گېلى تىپىدىكى PEO ئېلېكترولىتنى مۇۋەپپەقىيەتلىك تاۋارلاشتۇردى. بۇ شىركەت يەنە بۇ باتارېيە تېخنىكىسىنى ئېلېكترونلۇق ماشىنىلارغا ئىشلىتىش ئۈچۈن شىمالىي ئامېرىكا ، ياۋروپا ۋە ئاسىيادا ماشىنا ھەمبەھىرلەش سىناق پروگراممىسىنى يولغا قويدى ، ئەمما بۇ پولىمېرلىق باتارېيە ئەزەلدىن يولۇچىلار ماشىنىسىدا كەڭ قوللىنىلمىدى. ئۇلارنىڭ سودىنىڭ ياخشى بولماسلىقىدىكى بىر ئامىل شۇكى ، ئۇلارنى پەقەت يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا ئىشلىتىشكە بولىدۇ (50)°C دىن 80 گىچە°C) ۋە تۆۋەن بېسىملىق دائىرە. بۇ باتارېيە ھازىر بىر قىسىم شەھەر ئاپتوبۇسلىرىغا ئوخشاش سودا ماشىنىلىرىدا ئىشلىتىلىۋاتىدۇ. ئۆي تېمپېراتۇرىسىدا ساپ قاتتىق پولىمېر ئېلېكترولىت باتارېيەسى بىلەن ئىشلەش ئەھۋاللىرى يوق (يەنى 25 ئەتراپىدا)°C).

يېرىم شار تۈرى يۇقىرى يېپىشقاق ئېلېكترولىتنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ ، مەسىلەن تۇز ئېرىتكۈچى ئارىلاشما ماددىلار ، تۇز قويۇقلۇقى ئۆلچەملىك 1 مول / L دىن يۇقىرى بولغان ئېلېكترولىت ئېرىتمىسى ، قويۇقلۇقى ياكى تويۇنۇش نۇقتىسى 4 مول / L. قويۇق ئېلېكترولىت ئارىلاشمىسىغا كۆڭۈل بۆلۈش فتورلۇق تۇزنىڭ مىقدارى بىر قەدەر يۇقىرى بولۇپ ، بۇ خىل ئېلېكترولىتنىڭ لىتىي تەركىبى ۋە مۇھىتقا بولغان تەسىرى ھەققىدە سوئاللارنى پەيدا قىلىدۇ. چۈنكى پىشقان مەھسۇلاتنىڭ تاۋارلىشىشى ئەتراپلىق ھايات دەۋرىيلىكىنى تەھلىل قىلىشنى تەلەپ قىلىدۇ. ئۇنىڭ ئۈستىگە تەييارلانغان يېرىم قاتتىق ئېلېكترولىتنىڭ خام ئەشياسىمۇ ئاددىي ۋە ئاسان بولۇشى كېرەك ، ئېلېكتر ماشىنىلىرىغا تېخىمۇ ئاسان بىرىكىشى كېرەك.

ئارىلاشما ئېلېكترولىت

ئارىلاشما ئېلېكترولىت دەپمۇ ئاتىلىدۇ ، ئارىلاشما ئېلېكترولىت دەپمۇ ئاتىلىدۇ ، قاتتىق ئېلېكترولىتنىڭ ئىشلەپچىقىرىش ۋە كېڭەيتىشچانلىقى ۋە تىزىش تېخنىكىسىنىڭ تەلىپىنى كۆزدە تۇتۇپ ، سۇ / ئورگانىك ئېرىتكۈچى ئارىلاش ماتورلۇق ئېلېكترولىتنى ئاساس قىلىپ ياكى قاتتىق ئېلېكترولىتقا سۇسىز سۇيۇقلۇق ئېلېكترولىت ئېرىتمىسىنى قوشۇش ئارقىلىق ئۆزگەرتىشكە بولىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، بۇ خىل ئارىلاش ماتورلۇق ئېلېكترولىت يەنىلا تەتقىقات باسقۇچىدا ، سودا مىسالى يوق.

ئېلېكترولىتنىڭ سودا تەرەققىياتىغا بولغان كۆز قاراش

قاتتىق ئېلېكترولىتنىڭ ئەڭ چوڭ ئەۋزەللىكى يۇقىرى بىخەتەرلىك ۋە ئۇزۇن دەۋرىيلىك ئۆمرى ، ئەمما باشقا سۇيۇقلۇق ياكى قاتتىق ئېلېكترولىتلارنى باھالىغاندا تۆۋەندىكى نۇقتىلارنى ئەستايىدىل ئويلىشىش كېرەك:

• قاتتىق ئېلېكترولىتنىڭ ئىشلەپچىقىرىش جەريانى ۋە سىستېما لايىھىسى. تەجرىبىخانىنىڭ ئۆلچەش باتارېيەسى ئادەتتە قاتتىق ئېلېكترولىت زەررىچىلىرىدىن تەركىب تاپقان بولۇپ ، قېلىنلىقى نەچچە يۈز مىكرون كېلىدۇ ، ئېلېكترودنىڭ بىر تەرىپىگە سىرلانغان. بۇ كىچىك قاتتىق ھۈجەيرىلەر چوڭ ھۈجەيرىلەر (10 دىن 100Ah) غىچە بولغان ئىقتىدارغا ۋەكىللىك قىلالمايدۇ ، چۈنكى سىغىمى 10 ~ 100Ah ھازىرقى توك باتارېيەسىگە كېرەكلىك ئەڭ تۆۋەن ئۆلچەم.
• قاتتىق ئېلېكترولىتمۇ دىئافراگمانىڭ رولىنى ئالىدۇ. ئۇنىڭ ئېغىرلىقى ۋە قېلىنلىقى PP / PE دىئافراگمىدىن چوڭ بولغاچقا ، چوقۇم ئېغىرلىقنى زىچلاشتۇرۇش ئۈچۈن تەڭشەش كېرەك≥350Wh / kgئېنېرگىيە زىچلىقى≥900Wh /L ئۇنىڭ تاۋارلىشىشىغا توسقۇنلۇق قىلىشتىن ساقلىنىش.

باتارېيە ھەمىشە مەلۇم دەرىجىدە بىخەتەرلىك خەۋىپى ھېسابلىنىدۇ. قاتتىق ئېلېكترولىت گەرچە سۇيۇقلۇقتىن بىخەتەر بولسىمۇ ، ئەمما ئاسان يانىدىغان بولۇشى ناتايىن. بەزى پولىمېرلار ۋە ئانئورگانىك ئېلېكترولىتلار ئوكسىگېن ياكى سۇ بىلەن ئىنكاس قايتۇرۇپ ، ئىسسىقلىق ۋە زەھەرلىك گاز ھاسىل قىلىپ ، ئوت ۋە پارتىلاش خەۋىپى پەيدا قىلىدۇ. يەككە ھۈجەيرىلەردىن باشقا ، سۇلياۋ ، قاپ ۋە ئورالما ماتېرىياللار كونترول قىلغىلى بولمايدىغان كۆيۈشنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. شۇڭا ئاخىرىدا ، بىر پۈتۈن ، سىستېما دەرىجىلىك بىخەتەرلىك سىنىقى لازىم.