Как поднять плотность в аккумуляторе на зиму: Как повысить плотность электролита в аккумуляторе?

Как повысить плотность электролита в аккумуляторе?

Каждый год автолюбители сталкиваются с проблемой зарядки аккумулятора, сульфатации и десульфатации. Многие измеряют плотность электролита и пытаются ее восстановить. Но почему нельзя повысить плотность аккумулятора без добавления кислоты в электролит? Давайте ответим на этот вопрос.

Рассмотрим процессы, которые протекают при заряде и разряде аккумулятора — теория аккумулятора

Классическая формула:

                    ⇐ заряд            

Pb + PbO2 + 2H2SO4  ⇐        ⇒  2PbSO4 + 2H2 O  (1)

                    разряд ⇒

Если внимательно разобрать формулу, то очевидно, что при разряде аккумулятора у нас образуется такое вещество, как сульфат свинца. Это вещество (соль) очень плохо растворимо в воде и при определенной концентрации выпадает в осадок, иногда образуя кристаллы. Из за образования данного вещества и уменьшения концентрации кислоты в электролите, соответственно пропадает плотность. Доведя аккумулятор до абсолютного разряда, плотность в электролите станет ровна единице. В растворе, будет отсутствовать кислота.

Если мы вернемся к вопросу: «Почему нельзя повысить плотность не добавляя кислоты в электролит?», а только лишь повышением напряжения, то ответ очевиден.

Предположим у нас при плотности 1,25 г/см3, которую залили на заводе, в аккумуляторе присутствует 100 молекул кислоты при полном заряде, мы начали разряжать аккумулятор, получаем 100 молекул сульфата. Если дальше заряжать аккумулятор мы опять получим те же 100 молекул кислоты и плотность 1,25 г/см3 (если не испарилась вода).

Вывод: если мы не добавляли кислоту в электролит, и у нас повысилась плотность – мы потеряли воду.

Теперь давайте разберемся с коварным веществом сульфатом свинца. Это вещество очень плохо растворимо в воде, а это значит, что насыщенный раствор данного вещества получается при очень небольшой его концентрации в электролите. Когда мы разряжаем аккумулятор, концентрация раствора сульфата свинца возрастает. Поэтому все производители аккумуляторов пишут придельное напряжение разряда аккумулятора (для 12В аккумулятора это 10,8В). Дальнейший разряд приводит к тому, что образуется перенасыщенный раствор сульфата свинца. С перенасыщенными растворами мы встречались в школе. Например, выращивая кристаллы из медного купороса. Когда в перенасыщенный раствор попадает нить, то на ней сразу начинает расти красивый синий камень. Такой же процесс происходит в аккумуляторе, начинают расти кристаллы сульфата свинца и самая большая проблема, они уже обратно не растворяются  в воде. Именно этот процесс принято называть сульфатацией. Эти кристаллы не проводят электричество, поэтому вырастание их на пластинах приводит к умиранию аккумулятора. Свойства этого кристалла можно сравнить с кристаллом оксида алюминия. Например, алюминиевая ложка не растворяется в чае, хотя алюминий, в чистом виде, очень хорошо вступает в реакцию и с водой и с воздухом. Так вот, когда мы изготавливаем алюминиевую ложку, поверхностный слой практически сразу вступает в реакцию с воздухом и ложка покрывается тончайшим слоем оксида алюминия, который мы не видим, и именно этот слой защищает нашу ложку от растворения в чае (или в частности в воде).

Так же и с сульфатом свинца в аккумуляторе, он оседает на поверхности пластин и не дает нормальному протеканию процессов.

Обратим внимание на процессы ускоряющие сулифатацию. Как раз недостаток воды, которая испаряется, очень сильно влияет на ускорение процесса. Мы только что обсудили перенасыщенный раствор сульфата. Так вот перенасыщение его произойдет быстрее, если в аккумуляторе не хватает воды, следовательно и оседание сульфата на поверхностях пластины пройдет быстрее.

Возвращаясь к нашим 100 молекулам — в связанном состоянии теряем группу SO4, далее при заряде мы уже получаем , к примеру, 50 молекул кислоты. Емкость аккумулятора изменилась в меньшую сторону.

Теперь вернемся к процессам заряда аккумулятора зарядными устройствами. Есть две (не будем сильнее углубляться в тему) основные схемы заряда аккумулятора, постоянным током (часто пишут IU) и постоянным напряжением (UI). Например, зарядные устройства Optimate используют первую схему. Она более правильная. Смысл ее в том, что в аккумулятор подается постоянный ток. Происходит та реакция, о которой мы говорили выше, оставшиеся наши молекулы, а их осталось 50, становятся снова кислотой. И так как замещать больше нечего, напряжение на пластинах повышается до 14,4В. Optimate понимает, что замещать больше нечего и переходит в другой режим работы. Дальнейший заряд не приведет к увеличению емкости, а лишь усугубит положение путем выпаривания воды из электролита.

Если мы заряжаем постоянным напряжением, то устройство не понимает, произошла ли вся замена растворенных молекул сульфата свинца на молекулы кислоты. А это ведет к тому, что дальнейшая подача тока в аккумулятор будет замещать не сульфат свинца, а непосредственно восстанавливать воду до молекул водорода и кислорода, выпаривая ее дальше из электролита. Процесс кипения аккумулятора — это активное выделение на пластинах водорода и кислорода приводит к визуальному представлению, что аккумулятор кипит. К чему приводит потеря воды мы рассмотрели выше.

Лучшие инструменты

PL-C010P

Зарядное устройство Battery Service Expert, PL-C010P

14.4/14.7/16В, ток 2,5, 6, 10А, десульфатация — импульсы/16В, SLA, GEL, AGM, Ca/Ca

8 350 ₽

Как правильно повысить плотность электролита в аккумуляторе

Пониженная или повышенная плотность электролита в аккумуляторе уменьшает эффективность работы батареи и ускоряет ее износ. Поэтому периодически необходимо измерять данный показатель и в случае отклонений от нормы проводить корректировку. Разберем детально, как это правильно сделать.

Содержание

1. Чем и как проверять плотность электролита для аккумуляторов
2. Как повысить плотность электролита в автомобильном аккумуляторе
3. Резюме

Чем и как проверять плотность электролита для аккумуляторов

Нормой считается показатель в 1,27 грамма на кубический сантиметр. Измерения проводятся специальным диагностическим инструментом — ареометром. Важно, чтобы он был качественно изготовлен и показывал точные результаты. Хорошим и недорогим прибором является ареометр RedMark в тубе. Его можно использовать для проверки электролита и тосола.

Вот несколько правил, которые следует соблюдать:

• Измерения нужно проводить при полностью заряженной батарее.
• Проверять необходимо каждую банку.
• Температура воздуха должна быть 20–25 градусов тепла.

С учетом последнего пункта может возникнуть вопрос о том, как повысить плотность электролита в аккумуляторе зимой. Если автомобиль стоит не в теплом гараже, придется снять батарею и занести ее домой. Полностью зарядить и только потом проверить каждую банку.

Как повысить плотность электролита в автомобильном аккумуляторе

Прежде чем приступить к работе, подготавливаем все необходимое. Важно помнить, что данная жидкость представляет собой соединение, опасное для человека. Его попадание на открытые участки кожи может вызвать сильные химические ожоги. Поэтому работать необходимо в защитных резиновых перчатках. Кроме того, потребуются:

• ареометр;
• стеклянная емкость;
• корректирующий электролит;
• дистиллированная вода.

Суть работы заключается в том, чтобы откачать часть жидкости из аккумуляторной батареи и заместить ее корректирующим электролитом. Для откачки можно использовать ареометр. Набираем в него жидкость из батарейных банок и сливаем ее в заранее подготовленную емкость.

При откачивании важно помнить о том, что нельзя оголять аккумуляторные пластины. Необходимо, чтобы они все время были покрыты жидкостью.

Многие автовладельцы задаются вопросом, какой корректирующий электролит для аккумуляторов купить? Хорошим вариантом является «ДРЕКО», имеющий плотность 1,3 г/см3. С его помощью приводим показатели каждой банки в норму.

Вы спросите, а что будет, если переборщить? Параметры 1,28–1,29 г/см3 — это уже повышенная плотность электролита, которую в новом аккумуляторе нужно обязательно снизить. Просто добавляем дистиллированную воду. Использовать обычную, из-под крана, нельзя.

Резюме

Быстрый разряд и слабый пусковой ток далеко не всегда говорят о том, что батарею пора менять. Возможно, что причина неэффективной работы кроется именно в понизившейся плотности. Чтобы решить проблему, достаточно купить электролит для аккумуляторов, имеющий повышенную концентрацию, и с его помощью довести показатели до нормы.

Повышение плотности электролита в АКБ

В холодное время года или после длительного простоя могут появиться проблемы с запуском двигателя. Это происходит из-за севшей АКБ. Длительная зарядка батареи не помогает справиться с этой проблемой, если плотность электролита значительно снизилась.

Почему снижается плотность

Плотность электролита изменяется во время использования аккумулятора. Когда батарея теряет заряд, показатель понижается, и наоборот. Очень низкая плотность электролита связана со следующими причинами:

• Влияние низких температур в течение длительного времени;
• Перезаряд АКБ, вследствие чего происходит выкипание электролита;
• Регулярное добавление воды.

Воду в электролит доливать можно, но перед этим нужно проверять его плотность и не проводить процедуру без необходимости. Делайте замеры в каждой банке. Нормальные значения – от 1,25 до 1, 29. Чем холоднее регион, тем выше должна быть плотность.

Как повысить плотность

Чтобы провести процедуру повышения плотности, следуйте плану.

1. Зарядите батарею (если АКБ разряжена, то при добавлении раствора, поднимется концентрация серной кислоты – пластины разрушается).
2. Температура электролита должна быть от 20 до 25 градусов.
3. Осмотрите аккумулятор: на нем не должно быть дефектов и повреждений, особое внимание уделите токовыводам.
4. Если уровень в норме (от 1,18) долейте электролит с нормальной плотностью до 1,25.
5. Выполняйте долив в каждой банке, используя клизму-грушу.
6. Потрясите аккумулятор, чтобы новый раствор перемешался со старым.

Что делать при минимальной плотности

Если уровень упал ниже 1,18 долив электролита не поможет. Используйте аккумуляторную кислоту − у нее очень высокая плотность (1,84). Заливайте кислоту по описанной выше схеме. Выполняйте процедуру в защитной одежде, перчатках и маске в хорошо проветриваемом помещении или на открытом воздухе. Следите, чтобы кислота не попала на кожу – может появиться ожог.

Повышение плотности зарядным устройством

Повысить плотность электролита можно при помощи слабого тока. Такой способ требует больше времени. 

1. Полностью зарядите АКБ.
2. Жидкость начнет выкипать, произойдет испарение дистиллированной воды.
3. Общий уровень электролита понизится.
4. Долейте новый электролит необходимой плотности.
5. Сделайте замеры ареометром.
6. Если показания недостаточны, повторите процедуру, пока плотность не достигнет 1,25 г/см3.

Не спешите выбрасывать аккумулятор, если машина стала плохо заводиться. Попробуйте восстановить АКБ методом повышения плотности электролита. Это займет немного времени, но продлит жизнь батареи на несколько сезонов и сэкономит деньги.

А чтобы продлить жизнь своему акб, соблюдайте простые правила ухода. Читайте.

Плотность электролита в аккумуляторе зимой: значения, как поднять?

Автомобилю, постоянно находящемуся в использовании, требуется надежный АКБ, который позволит быстро запустить двигатель вне зависимости от внешних факторов. Плотность электролита в аккумуляторе зимой необходимо держать в определенных рамках, чтобы жидкость не замерзла. Данный параметр является основным и оказывает существенное влияние на длительность службы источника питания.

При правильной и своевременной корректировке значений кислотности жидкости можно значительно увеличить срок службы АКБ. Ведь плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом должна отличаться, чтобы компенсировать влияние температуры, влажности и других климатических условий на химические процессы.

Что такое плотность электролита и от чего она зависит?

Если говорить простым языком, то плотность — это кислотность жидкости в АКБ. В роли электролита сурьмянистые аккумуляторы используют смесь воды и серной кислоты. Количество последней по отношению к общему объему раствора и называют плотностью. Измеряют ее в граммах на сантиметр кубический (г/см³).

На степень закисленности основное влияние оказывают факторы, способные изменить количество воды в растворе: мороз, жара, влажность. Также на нее влияет степень заряда аккумуляторной батареи. Измерение показателей производятся специальным прибором — ареометром. Процедуру необходимо проводить с полностью заряженным аккумулятором. Особенно это важно делать перед зимой, чтобы выявить проблему заранее и уменьшить риск порчи АКБ, вследствие замерзания воды в ней. Если были выявлены низкие значение, то, скорее всего, проблема кроется в одной из следующих причин:

• дефект ячейки;
• обрыв внутренней цепи батарей;
• глубокий разряд АКБ или одной из его секций.

Почему замерзает аккумулятор?

Все дело в плотности: чем она меньше (воды в растворе больше), тем быстрее замерзнет электролит при понижении температуры. Умеренный климат требует, чтобы этот параметр был в пределах 1,25-1,27 г/см³. Зимой и в северных регионах рекомендуемая плотность увеличивается на 0,01 г/см³.

Многих автолюбителей интересует: «При какой температуре замерзает электролит в аккумуляторе?». Получить ответ на этот вопрос поможет следующая таблица:

 

Плотность электролита при 25°C, г/см³	Температура замерзания, °С	Плотность электролита при 25°C, г/см³	Температура замерзания, °С
1,09	-7	1,22	-40
1,1	-8	1,23	-42
1,11	-9	1,24	-50
1,12	-10	1,25	-54
1,13	-12	1,26	-58
1,14	-14	1,27	-68
1,15	-16	1,28	-74
1,16	-18	1,29	-68
1,17	-20	1,3	-66
1,18	-22	1,31	-64
1,19	-25	1,32	-57
1,2	-28	1,33	-54
1,21	-34	1,4	-37

Таблица 1. Плотность электролита в аккумуляторе автомобиля зимой.

Как повысить плотность если она низкая?

Поднимать эту характеристику приходится после неоднократного корректирования уровня жидкости в АКБ дистиллированной водой или в случае нехватки параметра для эксплуатации батареи в зимой. Явным признаком недостаточной концентрации серной кислоты является оледенение ячеек. Что делать если замерз электролит в аккумуляторе? Потребуется отогреть АКБ при комнатной температуре, после чего поставить на зарядку.

Внимание! Замерять плотность нужно только в полностью заряженной аккумуляторной батарее.

Помимо правильно проведенной полной зарядки существует еще такие способы поднятия плотности, как добавление концентрированного (корректирующего) электролита или кислоты.

Для корректировки понадобится:

• ареометр;
• мерная емкость;
• посуда для приготовления смеси;
• спринцовка;
• серная кислота или корректирующий электролит;
• дистиллированная вода.

Процедура проводится следующим образом:

1. Из ячеек батареи отбирается немного кислотного раствора и измеряются показатели кислотности.
2. Если надо увеличить плотность — доливается столько же корректирующего электролита, если уменьшить —добавляется дистиллированная вода.
3. После проведения процедуры со всеми ячейками АКБ ставится на зарядку стационарным устройством для смешивания жидкости.
4. По окончании зарядки надо подождать не меньше часа, чтобы плотность во всех секциях батареи выровнялась.
5. Проводится проверка показателей и в случае необходимости процедура повторяется с уменьшением шага разбавления вдвое.

Плотность между ячейками не должна отличаться сильнее, чем на 0,01 г/см³. Если добиться этого не вышло — необходимо провести выравнивающую зарядку малым током.

Что делать, когда плотность ниже 1,18 г/см

³

Чтобы зимой не замерзла вода в аккумуляторе нужно не допускать снижения плотности электролита. Если это значение преодолело критический минимум в 1,18 г/см³, то требуется добавление кислоты. Сама процедура проводится в том же порядке, что был описан ранее, только количество отбираемой и добавляемой жидкости необходимо сократить, чтобы не превысить значение первым доливом.

Важно! При изготовлении электролита нужно вливать кислоту в воду, и ни в коем случае не наоборот.

Что делать если электролит в аккумуляторе замерз, а после отогрева приобрел багровый цвет? К сожалению, такая батарея уже не сможет нормально работать зимой при температуре ниже 5°C. Скорее всего у такого АКБ осыпалась активная масса, что уменьшило рабочую поверхность пластин. Восстановить нормальные показатели у такого АКБ невозможно.

Поддержание количества электролита и его плотности на должном уровне существенно продлевает срок службы батареи, а также ее способность сопротивляться морозу и безпроблемно запускать двигатель автомобиля.

Как повысить плотность электролита в аккумуляторе? ― 130.com.ua

Практически все автовладельцы вообще не уделяют внимание аккумулятору до первых проблем. Именно наша безответственность быстрее приближает моменты поломок, когда автомобиль уже просто отказывается заводиться. Наиболее распространенная причина — севший аккумулятор.

Кстати, даже новое АКБ может помешать вашей поездке. Есть же доля вероятности купить не совсем качественное устройство. Что подразумевается под этим? Чаще всего: не доконца заряженный аккумулятор или недостаточность электролита. Такие нюансы никак не проверяют во время покупок.

Основные способы

Как только отказывается работать аккумулятор, мы ставим его на зарядку. Но что видим: цикл зарядки прошел, а батарея все такая же дохлая. Появляется новая проблема — АКБ просто не держит заряд. Тут нужно выяснить причины, почему так происходит.

Чаще всего это случается с батареями, которые были посажены в 0. Здесь уже появляется новая задача — проверить насколько сильно разряжен аккумулятор. Для начала проверьте плотность электролита с помощью специального устройства: кислотомера.

Делаем это следующим образом:

• Кислотомер устанавливаем в любую банку аккумулятора.
• Шкала на ареометре будет показывать плотность электролита.
• Сравниваем полученные значения с табличными параметрами плотности.

Если вы живете в регионе с суровым климатом, то значение будет равно приблизительно 1,25 кг/литр. Тут учитывайте, что разница плотности между двумя банками не должна быть больше 0,01.

Как поднять плотность?

Способ решить эту задачу зависит от того, какие значения вы получили.

Плотность 1,18-1,20 кг/литр

С помощью груши откачиваем старый электролит: как можно больше. Заливаем новый на половину того объема, который вы откачали. Условно для примера: откачали 1 кг., заливаем 0,5 кг. Тут нужно добиться нормы плотности электролита, а остаток доливаем уже дистиллированной водой.

Плотность менее 1,18 кг/литр

В таком случае нужно использовать аккумуляторную кислоту. Все делаем также, как и в первом случае, но вполне вероятно, что процедуру придется повторять. Ваша главная задача остается прежней — получить значение нормы.

Плотность очень низкая

К сожалению, тут придется менять полностью электролит, чтоб спасти аккумулятор. С помощью груши, вам нужно будет максимально откачать старый электролит, а банки закрыть заглушками. И дальше придерживаемся такого плана:

• После закручивания заглушек, аккумулятор кладем на бок. Берем сверло 3 мм. или 3,5 мм. и делаем по одному отверстию внизу банки. Так, мы сможем слить электролит полностью.
• Промываем все банки с помощью дистиллированной воды. Отверстия закрываем кислотостойкой пластмассой. Так, мы сделали все необходимое, чтоб подготовить емкость к новому электролиту.
• Приготовим электролит самостоятельно. Берем дистиллированную воду и наливаем в нее аккумуляторную кислоту. Обратите внимание, что обратный порядок недопустим, то есть воду в кислоту наливать нельзя. Не забудьте надеть резиновые перчатки.

В итоге, вы должны получить необходимые значения электролита для вашего региона. Если по какой-то причине увеличить плотность электролита не удалось, придется выбрать новый аккумулятор. Аккумулятор купить с доставкой по Украине в Харьков, Киев, Одессу можно на 130.com.ua.

ТОП-3 автомобильных аккумулятора

 

Материалы по теме

Защита АКБ в сильные морозы

Аккумулятор – сердце автомобиля! Именно от АКБ зависит запуск двигателя и функционирование всех приборов в салоне, поэтому важно правильно эксплуатировать и обслуживать батарею. Некоторые автолюбители считают, что, в зависимости от времени года, нужно уменьшать или увеличивать номинальную плотность электролита. Разберемся, так ли это.

Стоит ли увеличивать номинальную плотность электролита с наступлением зимы?

Заводы-изготовители выпускают аккумуляторы с плотностью электролита в максимально заряженных АКБ: 1,27 – 1,28 г/см³. Для наших широт это оптимальная плотность, и регулировать ее не просто не рекомендуется, а даже запрещено. Плотность 1,27 г/см³ позволяет электролиту не замерзать до –60 °C. Конечно, если предстоит более суровая зима или требуется восстановить АКБ после сильной разрядки, плотность электролита увеличить придется, но не самостоятельно. Обратитесь к специалистам по обслуживанию автомобилей. Самостоятельно можно только корректировать уровень электролита дистиллированной водой, доливая до необходимого уровня. Увеличение номинальной плотности с помощью кислоты приводит к агрессивности среды, а, следовательно, к ускоренному осыпанию пластин аккумулятора. Лучше доведите уровень заряда аккумулятора перед сильными холодами до выравнивания плотности по банкам АКБ и показателей 1,27- 1,28 г/ см³ (в свинцовых аккумуляторах).

К чему приводит глубокая разрядка АКБ?

Если в теплое время можно завести авто только с наполовину заряженным аккумулятором, то перед началом зимы заряда должно быть не менее 80%. Причина в том, что при минусовых температурах смазка в АКБ густеет, приводя к ее разрядке. В морозы требуется больше энергии на запуск холодного двигателя, интенсивную работу бортовой системы, печки, видеорегистратора, магнитолы, фар и т.д. Бросая автомобиль в ледяном гараже, во дворе, на стоянке, редко используя его из-за гололеда или снегопада, мы способствуем накапливанию разряженности АКБ, в результате чего снижается и плотность электролита. Ионы оседают на пластинах АКБ, а вода, входящая в его состав, кристаллизуется, расширяется и разрушает изоляторы между пластинами соседних банок. Таким образом, разряженный аккумулятор во время морозов приводит к замерзанию электролита и разрушению свинцовых пластин! Мутный электролит в банках – сигнал о гибели аккумулятора.

Рекомендации по зарядке замерзшего аккумулятора.

Зимой подзаряжайте АКБ хотя бы два раза в месяц, а размороженную «реанимируйте» малыми токами. Для этого можно использовать правило трех пятерок: при температуре -5 нужно поставить АКБ на зарядку током 5А на 5 часов.
Если нет возможности занести аккумулятор в дом, для восстановления энергетического баланса батареи необходимо не менее часа интенсивной поездки.
Для карбюраторных автомобилей – при оборотах не менее 1500 об/мин, для инжекторных – не менее 800-1000 об/мин. Электролиту нужно время, чтобы хорошо прогреться и зарядиться.
Когда машину не удается завести из-за подморожения АКБ и глубокой разрядки, некоторые водители «прикуривают» свою АКБ от чужого аккумулятора. В этом случае она подвергается двойному пусковому току, пробивающему изоляторы между пластинами. Имейте в виду, что заводская экспертиза это увидит, и возврат АКБ не примет.
Перед тем как оставить автомобиль на несколько часов, убедитесь, что двери закрыты, а в салоне отключены все энергопотребляющие приборы. Не выключенные на ночь фары часто являются причиной разрядки аккумулятора.
Когда автомобиль предстоит оставить на морозе дольше 2 месяцев, обязательно проверьте все электрические системы машины на утечки, а лучше – снимите минусовую клемму. Снижение токов утечки до нуля оставят батарею заряженной на более долгий срок.
Потребитель должен следить за аккумулятором. Это прописано во всех гарантийных талонах, прилагаемых к АКБ. Заботьтесь о своем аккумуляторе, и он не подведет вас в дороге!

Плотность электролита зимой и летом

Всем привет! С Вами аккумуляторщик. Сегодня я бы хотел развеять миф про плотность электролита зимой и летом. Многие люди, особенно старой «советской» закалки, которые приходят в магазин или просто приходят со своим аккумулятором и просят им сделать зимнюю или летнюю плотность. Сразу скажу, сейчас это уже не актуально.

Сейчас во все аккумуляторные батареи, в частности для наших широт заливают электролит плотностью 1,27- 1,28 г/см³. И менять её не требуется, это запрещено вообще! Коррекцию электролита самостоятельно тоже нельзя делать ни в коем случае. Это может сделать только специалист по ремонту аккумуляторов, и то в крайнем случае, например, при восстановлении АКБ.

Если Вы измерите плотность на новом полностью заряженном аккумуляторе, то плотность в нем будет 1,27 ровно. Ничего подливать туда не надо! Дело в том, что многие люди думают что на зиму надо сделать поядрёнее такой покрепче электролит. На самом деле, этого не требуется. При плотности 1,27 г/см³  электролит замерзает при температуре -60 ⁰С. Подробнее об этом Вы можете прочитать тут. В редких городах можно встретить такие экстремальные температуры воздуха, но тем не менее можно. Для таких редких случаев плотность подымают, но это скорее исключение.

Слишком большая плотность делает среду чрезмерно агрессивной. И соответственно, идет быстрее осыпания пластин аккумулятора. Потому что аккумуляторная батарея на автомобиле – это сбалансированное устройство, вмешиваться в его электролит значит выводить из баланса АКБ. Как некоторые делают по старинке: доливают дистиллированную воду на лето, а зимой доливают электролит. Ничего этого делать не нужно!

Лучше позаботьтесь о другом. Например, качественно зарядите аккумулятор перед холодами хорошим зарядным устройством. Для того, чтобы плотность выровнялась по банкам АКБ и вышла у Вас к номинальной 1,27- 1,28 г/см³. С такой плотностью электролита можно ездить и летом и зимой, так скажем всесезонный аккумулятор.

Вот поэтому никогда не проводите самостоятельно манипуляций с электролитом. Только корректируем уровень дистиллированной водой. То есть, подливая воду в банки до номинального уровня. Напомню, для легковых АКБ это полтора сантиметра над свинцовыми пластинами аккумулятора, для грузовых 2-3 см. Вот и все! Ну и соответственно, заряжаем для того, чтоб достигнуть рабочей плотности.

Надеюсь наши советы по эксплуатации автомобильного аккумулятора помогут Вам в жизни. Не совершайте ошибок.

Также на эту тему:

Достижение высокой плотности энергии за счет увеличения выходного напряжения: полностью обратимый аккумулятор на 5,3 В

Основные характеристики

•

Стабильные электролиты 5,5 В позволяют использовать литий-металлический аккумулятор 5,3 В и литий-ионный аккумулятор 5,2 В

•

Изучить механизм литиирования-делитирования 5,3 В LiCoMnO ₄ катодов

•

Выявить корреляцию между электролитами и CEI или SEI на электродах

Большая картина

Сегодняшняя плотность энергии аккумуляторные батареи становятся все более востребованными из-за растущих требований со стороны приближающихся электромобилей.Современные литий-ионные батареи, основанные на химии интеркаляционного катода, оставляют относительно мало места для дальнейшего повышения плотности энергии, поскольку удельная емкость этих катодов приближается к теоретическим уровням. Увеличение выходного напряжения элемента — это возможное направление значительного увеличения плотности энергии батарей. Обширные исследования были посвящены изучению элементов питания> 5,0 В, но были достигнуты лишь ограниченные успехи из-за узкого окна электрохимической стабильности традиционных электролитов (<5.0 В). Здесь мы разрабатываем электролит 5,5 В (1 M LiPF ₆ в FEC / FDEC / HFE с добавкой LiDFOB), который позволяет катодам LiCoMnO ₄ 5,3 В обеспечивать плотность энергии 720 Вт · ч кг ^-1 для 1000 циклов. и 5,2 В графита || LiCoMnO ₄ полных элементов, чтобы обеспечить плотность энергии 480 Вт · ч · кг ^-1 для 100 циклов.

Резюме

Плотность энергии нынешних литий-ионных аккумуляторов ограничена низкой емкостью интеркаляционного катода, что оставляет относительно мало возможностей для дальнейшего улучшения, поскольку удельная емкость этих катодов приближается к теоретическим уровням.Увеличение выходного напряжения элемента — это возможное направление значительного увеличения плотности энергии батарей. Обширные исследования были посвящены изучению элементов питания> 5,0 В, но были достигнуты лишь ограниченные успехи из-за узкого окна электрохимической стабильности электролитов (<5,0 В). Здесь мы сообщаем о 5,5 В электролите (1 M LiPF ₆ в фторэтиленкарбонате, бис (2,2,2-трифторэтил) карбонате и гидрофторэфире [FEC / FDEC / HFE] с дифтор (оксалат) боратом Li [LiDFOB ] аддитив), что позволяет 5.3 В LiCoMnO ₄ катодов для обеспечения плотности энергии 720 Втч кг ⁻¹ на 1000 циклов и графита 5,2 В || LiCoMnO ₄ полных элементов для обеспечения плотности энергии 480 Втч кг ⁻¹ на 100 циклы. Электролиты на 5,5 В представляют собой большой шаг в развитии литиевых батарей высокой энергии.

Цели устойчивого развития ООН

ЦУР 7: доступная и чистая энергия

Ключевые слова

высокое напряжение

Литий-металлический аккумулятор

Литий-ионный аккумулятор

высокая плотность энергии

Литий-металлический анод

стабильный электролит

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Просмотреть аннотацию

© 2019 Elsevier Inc.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Методики разогрева аккумуляторных батарей при отрицательных температурах для автомобильных приложений: последние достижения и перспективы

Реферат

Электромобили играют решающую роль в снижении расхода топлива и выбросов загрязняющих веществ для более экологичного транспорта. Литий-ионные батареи, являясь наиболее дорогим, но наименее изученным компонентом электромобилей, напрямую влияют на запас хода, безопасность, комфорт и надежность автомобиля.Однако общие характеристики тяговых аккумуляторов значительно ухудшаются при низких температурах из-за снижения скорости электрохимической реакции и ускоренного ухудшения здоровья, например, литиевого покрытия. Без своевременных и эффективных действий такое ухудшение характеристик вызывает эксплуатационные трудности и угрозу безопасности электромобилей. Разогрев / предварительный нагрев аккумуляторной батареи особенно важен при эксплуатации электромобилей в холодных географических регионах. С этой целью в данной статье рассматриваются различные стратегии предварительного нагрева батарей, включая внешний конвективный и кондуктивный предварительный нагрев, а также последние достижения в области внутреннего нагрева.Кратко описывается влияние низкой температуры на батареи с точки зрения производительности элементов, а также свойств материалов. Также освещаются вопросы терминологии, связанные с разминкой. Подробно представлена ​​структура систем управления батареями (BTMS) при низких температурах, включая ключевые конструктивные соображения на разных уровнях интеграции батарей и общую классификацию подходов к разогреву на внешние и внутренние группы. Далее представлен всесторонний обзор литературы по различным стратегиям разминки, а также разработаны основные принципы, преимущества, недостатки и потенциальные улучшения каждой стратегии.Наконец, обсуждаются будущие тенденции в методах разогрева батарей с точки зрения ключевых технологий, многообещающих возможностей и проблем.

ключевые слова

Литий-ионные батареи

Низкотемпературные

Электромобили

Система управления температурой

Стратегии предварительного нагрева

Сокращения

BEV

аккумуляторный электромобиль

BTMS

Системы управления температурой аккумулятора

CCD

Постоянный ток разряда

теплообменник охлаждающей жидкости

COP

коэффициент полезного действия

CPCM

композитный материал с фазовым переходом

CVD

разряд постоянного напряжения

DC / DC

постоянный ток на постоянный ток

ECT

электрохимико-термический

EEC

эквивалентная электрическая схема

EMS

управление энергопотреблением стратегия

HESS

гибридная система накопления энергии

HEV

гибридный электромобиль

HVAC

отопление, вентиляция и кондиционер

ICE

двигатель внутреннего сгорания

IGBT

биполярные транзисторы с изолированным затвором

SEI

твердоэлектролитный межфазный

MHPA

микротепловая трубка

PCM

материалы с фазовым переходом

PHEV

подключаемый гибридный электромобиль

PTC

положительный температурный коэффициент

RETC

пониженный термоэлектрический

SAC

синусоидальный переменный ток

самонагревающаяся литий-ионная батарея SHLB

UDDS

График вождения городского динамометра

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Xiaosong Hu (SM’16) получил степень доктора философии.В 2012 году получил докторскую степень в области автомобильной инженерии Пекинского технологического института, Китай. Он проводил научные исследования и защитил докторскую диссертацию. В период с 2010 по 2012 год защитил диссертацию в Автомобильном исследовательском центре Мичиганского университета, Анн-Арбор, США. В настоящее время он является профессором Государственной ключевой лаборатории механических трансмиссий и кафедры автомобильной техники Университета Чунцина, Чунцин, Китай. В период с 2014 по 2015 год он работал докторантом на факультете гражданской и экологической инженерии Калифорнийского университета в Беркли, США, а также в Шведском центре гибридных автомобилей и на факультете сигналов и систем Технологического университета Чалмерса, Гетеборг. , Швеция, с 2012 по 2014 год.В 2014 году он также был приглашенным научным сотрудником Института динамических систем и управления Швейцарского федерального технологического института (ETH), Цюрих, Швейцария. Научные интересы включают технологии управления батареями, а также моделирование и контроль электрифицированных транспортных средств. Доктор Ху опубликовал более 100 статей для журналов и конференций высокого уровня. Он был лауреатом нескольких престижных наград / наград, в том числе образовательной премии SAE Ralph Teetor в 2019 году, премии Emerging Sustainability Leaders в 2016 году, стипендии Марии Карри ЕС в 2015 году, премии ASME DSCD Energy Systems за лучшую работу в 2015 году и награды за лучшую докторскую степень в Пекине.Докторская диссертация в 2013 году. Он является старшим членом IEEE

Юшэн Чжэн получил степень бакалавра машиностроения в Университете Чунцина в 2018 году. В настоящее время он получает степень магистра наук. Имеет степень в колледже автомобильной инженерии при Чунцинском университете, Чунцин, Китай. Его исследовательские интересы включают терморегулирование аккумуляторов и диагностику литиевых покрытий при низких температурах.

Дэвид А. Хоуи получил степень бакалавра и магистра медицины в Кембриджском университете, Кембридж, Великобритания, в 2002 году и докторскую степень.Докторская степень в Имперском колледже Лондона, Лондон, Великобритания, в 2010 году. Он доцент кафедры инженерных наук Оксфордского университета, Оксфорд, Великобритания, где возглавляет группу, занимающуюся моделированием, диагностикой и контролем электрохимических энергетических устройств. и системы. Он является редактором IEEE Transactions on Sustainable Energy, а также старшим членом IEEE и членом ECS.

Гектор Э. Перес (S’14 – M’17) получил степень бакалавра машиностроения в Калифорнийском государственном университете, Нортридж, Калифорния, США, в 2010 году, степень магистра инженерных наук в области машиностроения в Мичиганском университете. Анн-Арбор, штат Мичиган, США, в 2012 г., и докторская степень.Докторская степень в области системной инженерии, полученная в Калифорнийском университете в Беркли, Беркли, Калифорния, США, в 2016 году. В настоящее время он является научным сотрудником Калифорнийского университета в Беркли и Мичиганского университета. Его текущие исследовательские интересы включают моделирование, оценку, оптимальное управление и экспериментальную проверку энергетических систем. Д-р Перес был получателем стипендий для докторантуры и GEM Фонда Форда, AACC O, премии Hugo Shuck Best Paper Award, премии ACC за лучшую студенческую работу, премии ASME DSCC Energy Systems за лучшую работу и премии ASME DSCC Best Paper Награда в сессии «Системы возобновляемой энергии».

Аойф М. Фоли получила степень бакалавра наук (с отличием) и докторскую степень. степени Университетского колледжа Корка, Корк, Ирландия, в 1996 и 2011 годах, соответственно, и степень магистра наук. Получила степень в Тринити-колледже, Дублин, Ирландия, в 1999 году. Она проработала в промышленности до 2008 года. В настоящее время она преподает в Школе механической и аэрокосмической инженерии Королевского университета в Белфасте, Белфаст, Великобритания. Ее исследовательские интересы включают ветроэнергетику, энергетические рынки, хранение энергии и электромобили. Она дипломированный инженер (2001 г.), научный сотрудник отдела инженеров Ирландии (2012 г.) и главный редактор журнала Elsevier Renewable and Sustainable Energy Reviews.

Майкл Пехт (S’78-M’83-SM’90-F’92) получил степень бакалавра акустики, степень магистра электротехники и инженерной механики и степень доктора философии. степень в области инженерной механики в Университете Висконсина в Мэдисоне, штат Висконсин, США, в 1976, 1978, 1979 и 1982 годах, соответственно. Он является основателем Центра усовершенствованной инженерии жизненного цикла (CALCE) Университета Мэриленда, Колледж-Парк, штат Мэриленд, США, где он также является профессором кафедры. Он возглавлял исследовательскую группу в области прогнозирования.Доктор Пехт — профессиональный инженер и научный сотрудник IEEE / ASME / SAE. Он получил премию IEEE для студентов-преподавателей и премию Международного общества сборки и упаковки микроэлектроники (IMAPS) Уильяма Д. Эшмана за достижения в области анализа надежности электроники. Он был главным редактором IEEE Transactions on Reliability в течение восьми лет и младшим редактором IEEE Transactions on Components and Packaging Technology

View Abstract

Crown Copyright © 2019 Издано Elsevier Ltd.

На пути к недорогим литий-ионным батареям с высокой плотностью энергии и высокой плотностью энергии (Журнальная статья)

Ли, Цзяньлинь, Ду, Чжицзя, Рутер, Роуз Э., Ан, Сон Джин, Дэвид, Ламюэль Абрахам, Хейс, Кевин, Вуд, Марисса, Филипп, Натан Д., Шэн, Янпин, Мао, Чэнью, Калнаус, Сергей, Дэниел, Клаус и Вуд, III, Дэвид Л. К недорогим литий-ионным батареям с высокой плотностью энергии и высокой плотностью энергии. США: Н.стр., 2017. Интернет. https://doi.org/10.1007/s11837-017-2404-9.

Ли, Цзяньлинь, Ду, Чжицзя, Рутер, Роуз Э., Ан, Сон Джин, Дэвид, Ламюэль Абрахам, Хейс, Кевин, Вуд, Марисса, Филипп, Натан Д., Шэн, Янпин, Мао, Чэнью, Калнаус, Сергей, Дэниел, Клаус и Вуд, III, Дэвид Л. К недорогим литий-ионным батареям с высокой плотностью энергии и высокой плотностью энергии. Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1007/s11837-017-2404-9

Ли, Цзяньлинь, Ду, Чжицзя, Рутер, Роуз Э., Ан, Сеонг Джин, Дэвид, Ламюэль Абрахам, Хейс, Кевин, Вуд, Марисса, Филипп, Натан Д., Шэн, Янпин, Мао, Ченгю, Калнаус, Сергей, Даниэль, Клаус и Вуд, III, Дэвид Л. Мон . «К недорогим литий-ионным батареям с высокой плотностью энергии и высокой плотностью энергии». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1007/s11837-017-2404-9. https://www.osti.gov/servlets/purl/1400215.

@article {osti_1400215,
title = {К недорогим литий-ионным батареям с высокой плотностью энергии и высокой плотностью энергии},
автор = {Ли, Цзяньлинь и Ду, Чжицзя и Рутер, Роуз Э.и Ан, Сон Джин и Дэвид, Ламуэль Абрахам и Хейс, Кевин и Вуд, Марисса и Филипп, Натан Д. и Шенг, Янпин и Мао, Чэнью и Калнаус, Сергей и Даниэль, Клаус и Вуд, III, Дэвид Л.},
abstractNote = {Снижение стоимости и увеличение плотности энергии - два препятствия для широкого применения литий-ионных аккумуляторов в электромобилях. Хотя стоимость аккумуляторов для электромобилей с 2008 по 2015 год снизилась примерно на 70%, текущая стоимость аккумуляторных батарей (268 / кВтч в 2015 году) все еще в 2 раза больше, чем запланировано USABC (125 / кВтч).Несмотря на то, что многие достижения в химии элементов были реализованы с тех пор, как литий-ионная батарея была впервые коммерциализирована в 1991 году, за последнее десятилетие произошло несколько крупных прорывов. Таким образом, будущее снижение затрат будет зависеть от производства ячеек и более широкого признания на рынке. В этой статье обсуждаются три основных аспекта снижения затрат: (1) контроль качества для минимизации брака при производстве элементов; (2) новая обработка электродов и инженерия для снижения затрат на обработку и увеличения плотности энергии и производительности; и (3) разработка и оптимизация материалов для литий-ионных батарей с высокой плотностью энергии.Также рассматриваются идеи по увеличению энергии и удельной мощности литий-ионных батарей.},
doi = {10.1007 / s11837-017-2404-9},
journal = {JOM. Журнал Общества минералов, металлов и материалов},
номер = 9,
объем = 69,
место = {США},
год = {2017},
месяц = ​​{6}
}

Почему автомобильные аккумуляторы плохо работают в холодную погоду

Запуск автомобиля холодным зимним утром может быть неприятным, если вы не проявили инициативу накануне вечером.Когда не удается запустить двигатель, часто это связано с аккумулятором. Почему аккумулятор более чувствителен, чем другие процессы в автомобиле? Ответ кроется в способности батареи преобразовывать химическую энергию в электрическую с минимальным выделением тепла и относительно небольшом количестве тепловой энергии, доступной при низких температурах.

Начало работы

Я помню одну осень несколько лет назад, когда я купил новую машину. Следующая зима была одной из самых холодных за несколько лет.В течение двух недель градусник в саду показывал температуру ниже -10 ° C (14 ° F).

Однажды февральским утром, во время лыжных каникул в горах Швеции, я вышел на подъездную дорожку к коттеджу, чтобы завести машину, надеясь обеспечить приятную и комфортную короткую поездку для семьи по дороге к подъемнику. Включив зажигание, машина еле завелась. Автомобиль издал звук, показывающий, что шесть цилиндров работали не так гладко, как обычно. Прошла почти минута, прежде чем двигатель заработал должным образом.Поскольку машина была новой, меня это насторожило. Очень медленно ЖК-дисплей между спидометром и тахометром ожил, показывая -35 ° C (-31 ° F). Сегодня утром не кататься на лыжах!

Как инженер-электрохимик, мои мысли переместились от катания на склонах к старой доброй технологии свинцово-кислотных аккумуляторов, которая в то время могла обеспечивать пиковый ток для запуска стартера и запуска двигателя при первом коротком повороте двигателя. ключ.

Эта проблема не ограничивается только батареями — двигатель внутреннего сгорания также сталкивается с трудностями при экстремально низких температурах.Смазочное масло становится гуще, реакции горения становятся вялыми, и конденсат может замерзнуть в критических частях топливной системы. Моя машина, однако, завелась. Любой электромобиль, не подключенный к электросети такой холодной ночью, вероятно, вообще не завелся бы.

В чем причина такой разницы? Ответ находится в способе преобразования химической энергии в механическую:

• Двигатель внутреннего сгорания преобразует химическую энергию, хранящуюся в топливе, в тепло, которое затем преобразуется в механическую энергию.
• Двигатель электромобиля преобразует химическую энергию батареи в электрическую, которая затем преобразуется в механическую энергию электродвигателем. Он выделяет очень небольшое количество тепла по сравнению с двигателем внутреннего сгорания.

Преобразование тепловой энергии в механическую энергию в двигателе внутреннего сгорания дает много тепла с первого такта, чтобы быстро нагреть двигатель, позволяя автомобилю почти мгновенно уехать. Тем не менее, медленное тепловыделение, которое происходит при экстремальных температурах в электромобиле, не дает того же ощущения.Процитирую Леса Гроссмана: «Это физика, это неизбежно».

Обратите внимание, что эффективность преобразования химической энергии в механическую намного выше в электромобиле, поскольку потери в батарее и в электродвигателе относительно невелики.

Помимо вопросов эффективности и тепловыделения — и прежде чем мы обсудим аккумулятор, — давайте сравним процессы, которые могут вызвать трудности в холодную погоду в электрических и обычных автомобилях.

Сравнение процессов на транспортных средствах

Начнем с электродвигателя и двигателя внутреннего сгорания.Можно представить, что электродвигатель меньше подвержен воздействию низких температур по сравнению с двигателем внутреннего сгорания. У него меньше движущихся частей, и, поскольку движущиеся части в основном разделены воздушными зазорами, он должен меньше смазывать и быть менее чувствительным к низким температурам.

Трансмиссия электромобиля также менее сложна, чем трансмиссия вагона внутреннего сгорания, поскольку электродвигатель может работать в широком диапазоне нагрузок с отличным крутящим моментом.Кроме того, у электромобиля может быть несколько двигателей (например, один спереди и один сзади), что позволяет избежать использования трансмиссии, необходимой для работы с полным приводом. Это означает, что электромобиль не требует сложной коробки передач, которую нужно смазывать. Следовательно, электромобиль должен быть менее чувствителен к температуре и по этим причинам.

Наконец, электромобиль не требует сложной топливной системы с насосами, клапанами, датчиками, форсунками и т. Д.Это также должно сделать его менее чувствительным к низким температурам по сравнению с обычным автомобилем, с меньшим количеством компонентов, которым препятствует нарастание льда.

Как и ожидалось, это батарея плохо работает при низких температурах. Фактически, влияние низких температур на работу батарей можно наблюдать в самых разных приложениях, от военной техники и космических приложений до сотовых телефонов и клавиатур домашней сигнализации. Этот компонент, очевидно, менее важен в двигателе внутреннего сгорания, которому для запуска двигателя требуется только короткий пиковый ток.Сравните это с электромобилем, которому требуется постоянный ток. Поэтому давайте более внимательно рассмотрим характеристики батареи и то, как на нее влияет температура.

Температурно-зависимые свойства батареи

Батарея состоит из двух пористых электродов: положительного и отрицательного. Материал электронно-проводящего электрода состоит из упакованных частиц электродного материала. Пустота между этими частицами создает пористость электродов (см. Рисунок ниже).

Два электрода разделены электролитом. Кроме того, оба пористых электрода содержат поровый электролит в пустоте между частицами твердого материала электрода. На рисунке ниже показан процесс разряда батареи с сильно преувеличенным размером частиц.

Потери в батарее при заданном состоянии заряда показаны на следующем рисунке, на котором показаны вольт-амперные кривые для положительного (красный) и отрицательного электродов (синий) с рабочей точкой, заданной i ₁ и -i ₁ на соответствующем электроде.Можно предположить, что потенциалы положительного и отрицательного электрода измеряются с помощью электрода сравнения в середине электролита (см. Рисунок выше). Это необходимо для получения потенциалов двух отдельных электродов и учета омических потерь с обеих сторон электрода сравнения.

Потенциал элемента уменьшается по сравнению с напряжением открытого элемента (см. Ниже) из-за потерь активации (из-за кинетики электрохимической реакции), потерь при переносе массы и омических потерь.Обратите внимание, что катодный ток на положительном электроде определяется как отрицательный, а анодный ток на отрицательном электроде определяется как положительный. Это связано с тем, что полярность электролита внутри батареи противоположна полярности внешней цепи.

Напряжение открытого элемента

Разность потенциалов электрода при нулевой плотности тока называется напряжением открытого элемента при заданном состоянии заряда, как показано на предыдущем рисунке. 0}} \ right)

где E — напряжение элемента, {\ Delta S} — изменение энтропии реакции батареи, z — количество перенесенных электронов, а F — постоянная Фарадея.Это означает, что для батареи с чистой реакцией разряда с положительным изменением энтропии ({\ Delta S}) напряжение элемента увеличивается с температурой. Для батареи с отрицательным изменением энтропии напряжение ячейки уменьшается с увеличением температуры.

Большинство литий-ионных аккумуляторов, используемых в современных электромобилях, имеют слегка отрицательное или очень небольшое изменение энтропии, что означает, что напряжение разомкнутой ячейки немного увеличивается при понижении температуры. Одно это фактически улучшило бы производительность при более низких температурах.Однако изменение напряжения открытого элемента в зависимости от температуры относительно невелико по сравнению с другими параметрами, около 0-0,4 мВ / К, что составляет менее 30 мВ в диапазоне очень низких температур (-35 ° C, -31 ° C). ° F) до комнатной температуры. Таким образом, мы можем исключить термодинамику чистой реакции разряда как причину плохой работы при низких температурах.

Физические свойства электролита и электродов

Физические свойства электролита имеют большое влияние на производительность аккумулятора.Температура влияет на проводимость и коэффициенты диффузии в электролите, таким образом также влияя на эффективную проводимость и коэффициенты диффузии в порах электролита.

Электропроводность электролита может увеличиваться на один или несколько порядков от очень низких температур (-35 ° C, -31 ° F) до комнатной температуры. Если построить график зависимости логарифма электропроводности электролита от 1/ T , мы получим линейную зависимость, как показано на рисунке ниже. Этот рисунок иллюстрирует низкую проводимость при низких температурах и ее экспоненциальный рост при переходе к более высоким температурам.

Следовательно, омические потери (резистивные потери) в электролите батареи увеличиваются с понижением температуры, что приводит к более низкому напряжению элемента при заданном токе при более низких температурах. Кроме того, плохая проводимость электролита приводит к менее равномерному распределению плотности тока в пористых электродах, что, в свою очередь, снижает емкость батареи. Емкость определяется как количество ампер-часов, которое можно снять с аккумулятора до того, как напряжение резко упадет.При более низких температурах емкость есть, но низкая проводимость и последующее неравномерное распределение плотности тока делают ее недоступной до тех пор, пока батарея не нагреется.

Кроме того, коэффициент диффузии химических веществ в электролите, которые жизненно важны для питания электрохимических реакций, снижается в той же степени, что и проводимость электролита. Пониженная диффузионная способность увеличивает перенапряжение концентрации, что снижает напряжение ячейки. Пониженный коэффициент диффузии также снижает емкость батареи, поскольку большая часть частиц в электродах батареи недоступна из-за ограничений массопереноса.

Обратите внимание, что электролитическая проводимость и коэффициент диффузии связаны с подвижностью (см. Соотношение Нернста-Эйнштейна).

Физическое объяснение пониженной подвижности состоит в том, что в электролите доступно меньше тепловой энергии, что затрудняет преодоление ионами и молекулами их взаимного взаимодействия или «трения». Подвижность электролитов как функция температуры описывается уравнением Аррениуса, где энергия активации ( E _a на рисунке выше) представляет собой энергию, необходимую молекулам, чтобы преодолеть их взаимодействие с соседними молекулами и перемещаться в пространстве. электролит.

Материал твердого электрода обычно имеет проводимость на несколько порядков больше, чем проводимость порового электролита. Изменение проводимости твердого материала в зависимости от температуры обычно незначительно для производительности батареи. Однако в некоторых батареях перезарядка может быть проблематичной при низких температурах, поскольку это может привести к образованию дендритов, разрушающих батарею.

Кинетика электродов

Последним большим вкладом в плохую работу батарей при низких температурах является вялая кинетика анодных и катодных реакций, что приводит к увеличению перенапряжения активации.Физическое объяснение медленной кинетики электрода состоит в том, что энергию активации становится труднее преодолеть из-за меньшего количества тепловой энергии, доступной в системе при низких температурах.

На рисунке ниже показано общее влияние на производительность батареи из-за увеличения потерь активации, омических потерь и потерь при транспортировке массы. Мы можем видеть, как увеличенное общее перенапряжение на двух электродах приводит к снижению напряжения ячейки при заданном токе и состоянии заряда.

Эти кривые происходят из уравнений Аррениуса для подвижности и кинетики электродов на электродах, которые для обратимых электрохимических реакций приводят к соответствующим выражениям Батлера-Фольмера.

Управление температурой

Современные аккумуляторные системы в электромобилях оснащены передовыми системами терморегулирования. Эти системы способны охлаждать аккумулятор, когда он работает при высоких нагрузках, и нагревать его, когда он подключен к сети, холодными зимними ночами.

Система терморегулирования поддерживает оптимальный диапазон рабочих температур аккумулятора (см. Рисунок выше). Обратите внимание, что график относится к рабочей температуре аккумулятора, а не к температуре окружающей среды. Система терморегулирования также снижает риск теплового разгона литий-ионных аккумуляторных батарей.

Нагрев батареи при низких температурах также означает, что КПД и дальность действия электродвигателя снижаются, поскольку часть электроэнергии или рекуперативной мощности необходимо преобразовывать в тепло, чтобы поддерживать работу батареи в оптимальном диапазоне.Кроме того, часть этой мощности также может использоваться для обогрева кабины, что также снижает эффективность и дальность полета автомобиля.

На рисунке выше показаны результаты для модели литий-ионной аккумуляторной батареи для автомобильного применения, оснащенной каналами охлаждения и нагрева. Такие модели широко используются в конструкции системы терморегулирования аккумуляторной батареи.

Заключительные мысли

Неспособность электромобилей быстро и самопроизвольно нагревать свои батареи после чрезвычайно холодных зимних ночей объясняется высоким КПД электродвигателя и тем фактом, что он не требует выработки тепловой энергии для преобразования в механическую работу.Поэтому электромобиль всегда следует подключать к сети в ночное время перед лыжными поездками, такими как моя, чтобы температура батареи поддерживалась в разумном температурном диапазоне.

Если следовать этим правилам, ваш электромобиль легко заведется — даже в горах Швеции. Фактически, на большинстве внешних парковок на севере (таких как Аляска, Канада, Швеция и Норвегия) есть электрические розетки, а большинство обычных автомобилей также оснащены обогревателями двигателя. Вы не хотите рисковать при таких температурах, даже с двигателями внутреннего сгорания.

Если вы забудете включить машину во время лыжного отпуска, у вас может возникнуть соблазн вернуться в комфортабельный коттедж и, возможно, подумать о Сванте Аррениусе, шведском ученом, который разработал первое количественное описание температурной зависимости скорости химических реакций и транспорта. характеристики.

Литий-ионные, литий-металлические и альтернативные технологии перезаряжаемых аккумуляторов: одиссея высокой плотности энергии

1.

IEA (2017) https: // www.iea.org/ (по состоянию на 12 января 2017 г.)

2.

Nagaura T (1991) Prog Batteries Solar Cells 10: 218

CAS Google Scholar

3.

Nishi Y (2001) Литий-ионные аккумуляторные батареи; последние 10 лет и будущее. J Power Sources 100 (1-2): 101–106

CAS Статья Google Scholar

4.

Тараскон Дж. М., Арманд М. (2001) Проблемы и проблемы, с которыми сталкиваются перезаряжаемые литиевые батареи.Nature 414 (6861): 359–367

CAS Статья Google Scholar

5.

Winter M, Brodd RJ (2004) Что такое батареи, топливные элементы и суперконденсаторы? Chem Rev 104 (10): 4245–4269

CAS Статья Google Scholar

6.

Арманд М., Тараскон Дж. М. (2008) Создание лучших батарей. Nature 451 (7179): 652–657

CAS Статья Google Scholar

7.

Скросати Б., Гарче Дж. (2010) Литиевые батареи: состояние, перспективы и будущее. J Power Sources 195 (9): 2419–2430

CAS Статья Google Scholar

8.

Etacheri V, Marom R, Elazari R, Salitra G, Aurbach D (2011) Проблемы разработки передовых литий-ионных аккумуляторов: обзор. Energy Environ Sci 4 (9): 3243–3262

CAS Статья Google Scholar

9.

Scrosati B, Hassoun J, Sun Y-K (2011) Литий-ионные батареи. Взгляд в будущее. Energy Environ Sci 4 (9): 3287–3295

CAS Статья Google Scholar

10.

Wagner R, Preschitschek N, Passerini S, Leker J, Winter M (2013) Текущие тенденции и перспективы исследований различных материалов и конструкций, используемых в литиевых батареях. J Appl Electrochem 43 (5): 481–496

CAS Статья Google Scholar

11.

Crabtree G, Kócs E, Trahey L (2015) Граница накопления энергии: литий-ионные батареи и не только. MRS Bull 40 (12): 1067–1078

CAS Статья Google Scholar

12.

Ларчер Д., Тараскон Дж. М. (2015) На пути к более экологичным и экологически безопасным батареям для хранения электроэнергии. Nat Chem 7 (1): 19–29

CAS Статья Google Scholar

13.

Шиппер Ф., Аурбах Д. (2016) Краткий обзор: прошлое, настоящее и будущее литий-ионных батарей.Russ J Electrochem 52 (12): 1095–1121

CAS Статья Google Scholar

14.

Дэн Д. (2015) Литий-ионные аккумуляторы: основы, прогресс и проблемы. Energy Sci Eng 3 (5): 385–418

Статья Google Scholar

15.

Blomgren GE (2017) Развитие и будущее литий-ионных батарей. J Electrochem Soc 164 (1): A5019 – A5025

CAS Статья Google Scholar

16.

Tarascon JM (2016) Литий-ионный аккумулятор: 25 лет увлекательного и полезного опыта. Electrochem Soc Interface 25 (3): 79–83

CAS Статья Google Scholar

17.

Besenhard JO, Winter M (1998) Реакции внедрения в усовершенствованном электрохимическом накоплении энергии. Pure Appl Chem 70 (3): 603–608

CAS. Статья Google Scholar

18.

Андре Д., Ким С.Дж., Лампа П, Люкс С.Ф., Маглия Ф., Пашос О., Стиашны Б. (2015) Будущие поколения катодных материалов: перспектива автомобильной промышленности.J Mater Chem A 3: 6709–6732

CAS Статья Google Scholar

19.

Патри Дж., Романьи А., Мартине С., Фрёлих Д. (2014) Моделирование стоимости литий-ионных аккумуляторных элементов для автомобильных приложений. Energy Sci Eng 3 (1): 71–82

Статья Google Scholar

20.

Брюс П.Г., Фрейнбергер С.А., Хардвик Л.Дж., Тараскон Дж.М. (2012) Li-O ₂ и Li-S батареи с высоким накопителем энергии.Nat Mater 11 (1): 19–29

CAS Статья Google Scholar

21.

Capsoni D, Bini M, Ferrari S, Quartarone E, Mustarelli P (2012) Последние достижения в разработке литий-воздушных аккумуляторов. J Power Sources 220: 253–263

CAS Статья Google Scholar

22.

Кристенсен Дж., Альбертус П., Санчес-Каррера Р.С., Ломанн Т., Козинский Б., Лидтке Р., Ахмед Дж., Койич А. (2012) Критический обзор литиевых / воздушных батарей.J Electrochem Soc 159 (2): R1 – R30

CAS Статья Google Scholar

23.

Брессер Д., Пассерини С., Скросати Б. (2013) Недавний прогресс и остающиеся проблемы в области литиевых вторичных батарей на основе серы — обзор. Chem Commun 49 (90): 10545–10562

CAS Статья Google Scholar

24.

Manthiram A, Fu Y, Chung S-H, Zu C, Su Y-S (2014) Литий-серные аккумуляторные батареи.Chem Rev 114 (23): 11751–11787

CAS Статья Google Scholar

25.

Канепа П., Сай Гаутам Дж., Ханна Д.К., Малик Р., Лю М., Галлахер К.Г., Перссон К.А., Седер Дж. (2017) Одиссея поливалентных катодных материалов: открытые вопросы и будущие задачи. Chem Rev 117 (5): 4287–4341

26.

Besenhard JO, Winter M (2002) Достижения в аккумуляторной технологии: перезаряжаемые магниевые батареи и новые материалы отрицательных электродов для литий-ионных батарей.ChemPhysChem 3 (2): 155–159

CAS Статья Google Scholar

27.

Kim JG, Son B, Mukherjee S, Schuppert N, Bates A, Kwon O, Choi MJ, Chung HY, Park S (2015) Обзор твердотельных батарей на литиевой и нелитиевой основе. J Power Sources 282: 299–322

28.

Janek J, Zeier WG (2016) Надежное будущее для разработки аккумуляторов. Nature Energy 1: 16141

Статья Google Scholar

29.

Нельсон П., Галлахер К., Блум И., Дис Д. (2011) Моделирование производительности и стоимости литий-ионных батарей для транспортных средств с электрическим приводом. Отделение химических наук и инженерии. Аргоннская национальная лаборатория, Аргонн, штат Иллинойс, США

Google Scholar

30.

Теккерей М.М., Волвертон С., Айзекс Э.Д. (2012) Хранение электрической энергии для транспортировки, приближающееся к литий-ионным батареям и выходящее за их пределы. Energy Environ Sci 5 (7): 7854–7863

CAS Статья Google Scholar

31.

Gallagher KG, Goebel S, Greszler T, Mathias M, Oelerich W., Eroglu D, Srinivasan V (2014) Количественная оценка перспективности литий-воздушных батарей для электромобилей. Energy Environ Sci 7 (5): 1555–1563

CAS Статья Google Scholar

32.

Van Noorden R (2014) Аккумулятор лучше. Nature 507 (7490): 26–28

CAS Статья Google Scholar

33.

Berg EJ, Villevieille C, Streich D, Trabesinger S, Novák P (2015) Аккумуляторные батареи: понимание ограничений химии.J Electrochem Soc 162 (14): A2468 – A2475

CAS Статья Google Scholar

34.

Грёгер О., Гастайгер Х.А., Сухсленд Дж.П. (2015) Обзор — электромобильность: батареи или топливные элементы? J Electrochem Soc 162 (14): A2605 – A2622

Артикул CAS Google Scholar

35.

Wood Iii DL, Li J, Daniel C (2015) Перспективы снижения стоимости обработки литий-ионных батарей.J Power Sources 275: 234–242

Статья CAS Google Scholar

36.

Scrosati B (2011) История литиевых батарей. J Solid State Electrochem 15 (7–8): 1623–1630

CAS Статья Google Scholar

37.

Placke T, Winter M (2015) Batterien für medizinische Anwendungen. Z Herz- Thorax- Gefäßchir 29 (2): 139–149

Статья Google Scholar

38.

Бикер П., Зима М. (2015) Был ли braucht man für eine Super-Batterie? Chem Unserer Zeit 50 (1): 26–33

Артикул CAS Google Scholar

39.

Winter M, Besenhard JO (1999) Wiederaufladbare Batterien. Часть 1: Akkumulatoren mit wäßriger Elektrolytlösung. Chem Unserer Zeit 33 (5): 252–266

CAS Статья Google Scholar

40.

Owens BB (1986) Батареи для имплантируемых биомедицинских устройств.Plenum Press, Нью-Йорк

Книга Google Scholar

41.

Rüdorff W, Hofmann U (1938) Über Graphitsalze. Z Anorg Allg Chem 238 (1): 1

Статья Google Scholar

42.

McCullough FP, Beale AF (1989) Электрод для использования во вторичных накопителях электроэнергии — позволяет избежать каких-либо существенных изменений размеров во время повторяющихся циклов электрического заряда и разряда.Патент США 4: 865 931

Google Scholar

43.

McCullough FP, Levine A, Snelgrove RV (1989) Вторичная батарея. Патент США 4: 830,938

Google Scholar

44.

McCullough FP (1996) Гибкое углеродное волокно, электрод из углеродного волокна и устройства вторичного накопления энергии. Патент США 5: 518,836

Google Scholar

45.

McCullough FP (1996) Гибкий электрод из углеродного волокна с низким модулем упругости и высокой электропроводностью, батарея, в которой используется электрод из углеродного волокна, и способ изготовления. Патент США 5: 532,083

Google Scholar

46.

Carlin RT, Delong HC, Fuller J, Trulove PC (1994) Батареи с двумя интеркалирующими расплавленными электролитами. J Electrochem Soc 141 (7): L73 – L76

CAS Статья Google Scholar

47.

Carlin RT, Fuller J, Kuhn WK, Lysaght MJ, Trulove PC (1996) Электрохимия расплавленных солей хлоралюмината при комнатной температуре на графитовых и неграфитовых электродах. J Appl Electrochem 26 (11): 1147–1160

CAS Статья Google Scholar

48.

Dahn JR, Seel JA (2000) Прогнозы энергии и емкости для практических элементов с двойным графитом. J Electrochem Soc 147 (3): 899–901

CAS Статья Google Scholar

49.

Зил Дж. А., Дан Дж. Р. (2000) Электрохимическое внедрение PF ₆ в графит. J Electrochem Soc 147 (3): 892–898

CAS Статья Google Scholar

50.

Placke T, Bieker P, Lux SF, Fromm O, Meyer HW, Passerini S, Winter M (2012) Двойные ионные элементы, основанные на внедрении анионов в графит из электролитов на основе ионной жидкости. Z Phys Chem 226: 391–407

CAS Статья Google Scholar

51.

Placke T, Fromm O, Lux SF, Bieker P, Rothermel S, Meyer HW, Passerini S, Winter M (2012) Обратимая интеркаляция анионов бис (трифторметансульфонил) имида из ионного жидкого электролита в графит для высокоэффективных двухионных ячеек . J Electrochem Soc 159 (11): A1755 – A1765

CAS Статья Google Scholar

52.

Rothermel S, Meister P, Schmuelling G, Fromm O, Meyer HW, Nowak S, Winter M, Placke T. (2014) Двойные графитовые ячейки на основе обратимого интеркалирования анионов бис (трифторметансульфонил) имида из ионно-жидкий электролит.Energy Environ Sci 7 (10): 3412–3423

CAS Статья Google Scholar

53.

Рид Дж. А., Кресче А. В., Эрвин М. Х., Сюй К. (2014) Химия двойного графита, обеспечиваемая высоковольтным электролитом. Energy Environ Sci 7 (2): 617–620

CAS Статья Google Scholar

54.

Zhang X, Tang Y, Zhang F, Lee C-S (2016) Новая двухионная батарея из алюминия и графита. Adv Energy Mater 6 (11): 1502588–1502593

Статья CAS Google Scholar

55.

Tong X, Zhang F, Ji B, Sheng M, Tang Y (2016) Пористый анод из алюминиевой фольги с углеродным покрытием для высокоскоростной, долговременной циклической стабильности и двухионных батарей с высокой плотностью энергии. Adv Mater 28 (45): 9979–9985

CAS Статья Google Scholar

56.

Miyoshi S, Nagano H, Fukuda T, Kurihara T, Watanabe M, Ida S, Ishihara T (2016) Двухуглеродный аккумулятор с высокой концентрацией LiPF ₆ в диметилкарбонатном (DMC) электролите.J Electrochem Soc 163 (7): A1206 – A1213

CAS Статья Google Scholar

57.

Meister P, Siozios V, Reiter J, Klamor S, Rothermel S, Fromm O, Meyer HW, Winter M, Placke T (2014) Двойные ионные ячейки, основанные на электрохимической интеркаляции асимметричного фторсульфонил- (трифторметансульфонил) ) имидные анионы в графит. Electrochim Acta 130 (0): 625–633

58.

Onagi N, Hibino E, Okada S, Ishihara T (2014) Батарея с неводным электролитом.US20140186696 A1

59.

Winter M, Besenhard JO (1999) Wiederaufladbare Batterien. Часть 2: Akkumulatoren mit nichtwäßriger Elektrolytlösung. Chem Unserer Zeit 33 (6): 320–332

CAS Статья Google Scholar

60.

Пелед Э. (1979) Электрохимическое поведение щелочных и щелочно-земельных металлов в неводных аккумуляторных системах — межфазная модель твердого электролита. J Electrochem Soc 126 (12): 2047–2051

CAS Статья Google Scholar

61.

Besenhard JO, Winter M, Yang J, Biberacher W (1995) Механизм пленки литий-углеродных анодов в органических и неорганических электролитах. J Power Sources 54 (2): 228–231

CAS Статья Google Scholar

62.

Пелед Э., Голодницкий Д., Ардел Г. (1997) Усовершенствованная модель межфазных электродов из твердого электролита в жидких и полимерных электролитах. J Electrochem Soc 144 (8): L208 – L210

CAS Статья Google Scholar

63.

Winter M, Appel WK, Evers B, Hodal T, Moller KC, Schneider I, Wachtler M, Wagner MR, Wrodnigg GH, Besenhard JO (2001) Исследования на границе раздела анод / электролит в литий-ионных батареях. Chem Mon 132 (4): 473–486

CAS Статья Google Scholar

64.

Эдстрем К., Херстедт М., Абрахам Д.П. (2006) Новый взгляд на межфазную поверхность твердого электролита на графитовых анодах в литий-ионных батареях. J Power Sources 153 (2): 380–384

Статья CAS Google Scholar

65.

Winter M (2009) Твердый электролит между фазами — наиболее важный и наименее изученный твердый электролит в перезаряжаемых литиевых батареях. Z Phys Chem 223 (10–11): 1395–1406

CAS Статья Google Scholar

66.

Верма П., Мэйр П., Новак П. (2010) Обзор особенностей и анализа межфазной границы твердого электролита в литий-ионных батареях. Electrochim Acta 55 (22): 6332–6341

CAS Статья Google Scholar

67.

An SJ, Li J, Daniel C, Mohanty D, Nagpure S, Wood III DL (2016) Состояние понимания межфазной границы твердого электролита (SEI) литий-ионных аккумуляторов и графита и ее связи с цикличностью пласта. Углерод 105: 52–76

CAS Статья Google Scholar

68.

Schranzhofer H, Bugajski J, Santner H, Korepp C, Möller K-C, Besenhard J, Winter M, Sitte W. (2006) Исследование методом электрохимической импедансной спектроскопии образования SEI на графитовых и металлических электродах.J Power Sources 153 (2): 391–395

CAS Статья Google Scholar

69.

Root MJ (2013) Батареи для медицинских устройств. В: Бродд Р.Дж. (Ред.) Батареи для устойчивого развития — избранные статьи из Энциклопедии науки и технологий в области устойчивого развития. Springer, New York,

70.

Eichinger G, Semrau G (1990) Lithiumbatterien I. Chemische Grundlagen. Chem Unserer Zeit 24 (1): 32–36

CAS Статья Google Scholar

71.

Eichinger G, Semrau G (1990) Lithiumbatterien II. Entladereaktionen und komplette Zellen. Chem Unserer Zeit 24 (2): 90–96

CAS Статья Google Scholar

72.

Брандт К. (1994) Историческое развитие вторичных литиевых батарей. Ионика твердого тела 69 (3–4): 173–183

CAS Статья Google Scholar

73.

Watanabe K, Fukuda M (1970) Первичный элемент для электрических батарей.Патент США № 3: 536,532

. Google Scholar

74.

Schneider AA, Moser JR (1972) Таким образом, первичные элементы и йодсодержащие катоды. Патент США 3: 674,562

. Google Scholar

75.

Julien C, Mauger A, Vijh A, Zaghib K (2016) Литиевые батареи. Наука и технологии, Springer International Publishing, Швейцария

76.

Reddy TB (2010) Справочник Линдена по батареям, 4-е издание.McGraw-Hill Education, Нью-Йорк

77.

Whittingham MS (1976) Накопление электрической энергии и химия интеркаляции. Наука 192 (4244): 1126–1127

CAS Статья Google Scholar

78.

Whittingham MS (1978) Химия интеркаляционных соединений — металлических гостей в халькогенидных хозяевах. Prog Solid State Chem 12 (1): 41–99

CAS Статья Google Scholar

79.

Whittingham MS (2004) Литиевые батареи и катодные материалы. Chem Rev 104 (10): 4271–4301

CAS Статья Google Scholar

80.

Перейра Н., Аматуччи Г.Г., Уиттингем М.С., Хэмлен Р. (2015) Характеристики перезаряжаемых элементов на основе дисульфида лития и титана после 35 лет хранения. J Power Sources 280: 18–22

CAS Статья Google Scholar

81.

Фушар Д., Тейлор Дж. Б. (1987) Перезаряжаемая литиевая система Molicel — аспекты, связанные с несколькими ячейками.J Power Sources 21 (3–4): 195–205

CAS Статья Google Scholar

82.

Брандт К., Ламан Ф.К. (1989) Воспроизводимость и надежность перезаряжаемых литий-молибден-дисульфидных батарей. J Power Sources 25 (4): 265–276

CAS Статья Google Scholar

83.

Робиллард С. (2005) Proc Общее собрание энергетического общества IEEE. Сан-Франциско, Калифорния, 12–16 июня: 1223–1227

Google Scholar

84.

Дан П., Менгерицкий Е., Аурбах Д., Вайсман И., Зиниград Е. (1997) Подробнее о новой технологии перезаряжаемых аккумуляторов LiMnO ₂ , разработанной в Тадиране. J Power Sources 68 (2): 443–447

CAS Статья Google Scholar

85.

Mengeritsky E, Dan P, Weissman I, Zaban A, Aurbach D (1996) Безопасность и характеристики аккумуляторных батарей Tadiran TLR-7103. J Electrochem Soc 143 (7): 2110–2116

CAS Статья Google Scholar

86.

Фушар Д., Лехнер Л. (1993) Анализ безопасности и надежности вторичных литиевых батарей. Electrochim Acta 38 (9): 1193–1198

CAS Статья Google Scholar

87.

Winter M, Besenhard JO, Spahr ME, Novak P (1998) Материалы вставных электродов для перезаряжаемых литиевых батарей. Adv Mater 10 (10): 725–763

CAS Статья Google Scholar

88.

Heine J, Hilbig P, Qi X, Niehoff P, Winter M, Bieker P (2015) Фторэтиленкарбонат в качестве добавки к электролиту в электролитах на основе диметилового эфира тетраэтиленгликоля для применения в литий-ионных и литий-металлических батареях. J Electrochem Soc 162 (6): A1094 – A1101

CAS Статья Google Scholar

89.

Lazzari M, Scrosati B (1980) Циклическая ячейка с литиево-органическим электролитом на основе 2-х вставочных электродов. J Electrochem Soc 127 (3): 773–774

CAS Статья Google Scholar

90.

Scrosati B (1992) Литиевые батареи для кресел-качалок — старая концепция. J Electrochem Soc 139 (10): 2776–2781

CAS Статья Google Scholar

91.

Мидзусима К., Джонс П.С., Вайзман П.Дж., Гуденаф Дж. Б. (1980) Li _x CoO ₂ — новый катодный материал для батарей с высокой плотностью энергии. Mater Res Bull 15 (6): 783–789

CAS Статья Google Scholar

92.

Winter M, Besenhard JO (1999) Литированный уголь. В: Besenhard JO (ed) Handbook of Battery Materials. Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim, pp 383–418

93.

Winter M, Möller K-C, Besenhard JO (2003) Углеродистые и графитовые аноды. В: Nazri G-A, Pistoia G (eds) Литиевые батареи: наука и технологии. Springer US, Boston, pp. 145–194

Глава Google Scholar

94.

Juza R, Wehle V (1965) Lithium-Graphit-Einlagerungsverbindungen.Naturwissenschaften 52 (20): 560

CAS Статья Google Scholar

95.

Багуин М., Герар Д., Герольд А. (1966) Экшн лития на графите. Comptes Rendus Hebdomadaires Des Seances De L Academie Des Sciences Serie C 262 (7): 557

CAS Google Scholar

96.

Guerard D, Herold A (1972) Новый метод получения соединений лития с введением в графит.Comptes Rendus Hebdomadaires Des Seances De L Academie Des Sciences Serie C 275 (11): 571

CAS Google Scholar

97.

Герард Д., Герольд А. (1975) Интеркаляция лития в графит и другие углеродные атомы. Углерод 13 (4): 337–345

CAS Статья Google Scholar

98.

Дей А.Н., Салливан Б.П. (1970) Электрохимическое разложение пропиленкарбоната на графите.J Electrochem Soc 117 (2): 222

CAS Статья Google Scholar

99.

Аракава М., Ямаки Д.И. (1987) Катодное разложение пропиленкарбоната в литиевых батареях. J Electroanal Chem 219 (1-2): 273-280

CAS Статья Google Scholar

100.

Фонг Р., фон Сакен Ю., Дан Дж. Р. (1990) Исследования интеркаляции лития в углерод с использованием неводных электрохимических ячеек.J Electrochem Soc 137 (7): 2009–2013

CAS Статья Google Scholar

101.

Besenhard JO (1976) Электрохимическое получение и свойства ионных соединений щелочного металла и NR ₄ -графита интеркаляции в органических электролитах. Углерод 14 (2): 111–115

CAS Статья Google Scholar

102.

Gallus DR, Wagner R, Wiemers-Meyer S, Winter M, Cekic-Laskovic I (2015) Новое понимание взаимосвязи структуры и свойств компонентов высоковольтного электролита для литий-ионных батарей с использованием значения pKa .Electrochim Acta 184: 410–416

CAS Статья Google Scholar

103.

Wagner R, Streipert B, Kraft V, Reyes Jiménez A, Röser S, Kasnatscheew J, Gallus DR, Börner M, Mayer C, Arlinghaus HF (2016) Противопонятная роль солей магния как эффективных добавок к электролиту напряжение литий-ионных аккумуляторов. Adv Mater Interfaces 3 (15)

104.

Wagner R, Korth M, Streipert B, Kasnatscheew J, Gallus DR, Brox S, Amereller M, Cekic-Laskovic I, Winter M (2016) Влияние выбранных продуктов гидролиза LiPF6 о стабильности высокого напряжения литий-ионных аккумуляторных элементов.Интерфейсы приложения ACS Mater 8 (45): 30871–30878

CAS Статья Google Scholar

105.

Язами Р., Тузейн П. (1983) Обратимый графит-литиевый отрицательный электрод для электрохимических генераторов. J Power Sources 9 (3): 365–371

CAS Статья Google Scholar

106.

Basu S (1981) Аккумулятор. Bell Telephone Laboratories, Патент США 4: 304,825

Google Scholar

107.

Murmann P, Streipert B, Kloepsch R, Ignatiev N, Sartori P, Winter M, Cekic-Laskovic I (2015) Литий-цикло-дифторметан-1,1-бис (сульфонил) имид в качестве стабилизирующей добавки к электролиту для повышения высокого напряжения применения в литий-ионных батареях. Phys Chem Chem Phys 17 (14): 9352–9358

CAS Статья Google Scholar

108.

Озава К. (1994) Литий-ионные аккумуляторные батареи с LiCoO ₂ и угольными электродами — система LiCoO ₂ / C.Ионика твердого тела 69 (3–4): 212–221

CAS Статья Google Scholar

109.

Megahed S, Scrosati B (1994) Литий-ионные аккумуляторные батареи. Источники питания J 51 (1-2): 79-104

CAS Статья Google Scholar

110.

Bieker P, Winter M (2016) Lithium-Ionen-Technologie und was danach kommen könnte. Chem Unserer Zeit 50 (3): 172–186

CAS Статья Google Scholar

111.

Krämer E, Schedlbauer T, Hoffmann B, Terborg L, Nowak S, Gores HJ, Passerini S, Winter M (2013) Механизм анодного растворения алюминиевого токоприемника в 1 M LiTFSI EC: DEC 3: 7 в перезаряжаемых литиевых батареях . J Electrochem Soc 160 (2): A356 – A360

Артикул CAS Google Scholar

112.

Krämer E, Passerini S, Winter M (2012) Зависимость коррозии алюминиевого коллектора литий-ионных батарей от растворителя электролита.ECS Electrochem Lett 1 (5): C9 – C11

Артикул CAS Google Scholar

113.

Heckmann A, Krott M, Streipert B, Uhlenbruck S, Winter M, Placke T (2017) Подавление растворения алюминиевого токоприемника с помощью защитных керамических покрытий для улучшения характеристик высоковольтной батареи. ChemPhysChem 18 (1): 156–163

CAS Статья Google Scholar

114.

Böttcher T, Duda B, Kalinovich N, Kazakova O, Ponomarenko M, Vlasov K, Winter M, Röschenthaler GV (2014) Синтезы новых делокализованных катионов и фторированных анионов, новые фторированные растворители и добавки для ионно-литиевых батарей .Prog Solid State Chem 42 (4): 202–217

Статья CAS Google Scholar

115.

Schmitz RW, Murmann P, Schmitz R, Müller R, Krämer L, Kasnatscheew J, Isken P, Niehoff P, Nowak S, Röschenthaler GV (2014) Исследования новых электролитов, растворителей и присадок SEI для использования в литий-ионные батареи: систематическая электрохимическая характеристика и детальный анализ спектроскопическими методами. Prog Solid State Chem 42 (4): 65–84

CAS Статья Google Scholar

116.

Amereller M, Schedlbauer T, Moosbauer D, Schreiner C, Stock C, Wudy F, Zugmann S, Hammer H, Maurer A, Gschwind R (2014) Электролиты для литиевых и литий-ионных батарей: из синтеза новых боратов лития и ионных жидкостей разработке новых методов измерения. Prog Solid State Chem 42 (4): 39–56

CAS Google Scholar

117.

Nishi Y (2001) Разработка литий-ионных аккумуляторных батарей. Chem Rec 1 (5): 406–413

CAS Статья Google Scholar

118.

Брусели М., Арчдейл Г. (2004) Литий-ионные батареи и перспективы портативных источников питания на следующие 5–10 лет. J Power Sources 136 (2): 386–394

CAS Статья Google Scholar

119.

Pillot C (2017) Рынок аккумуляторов и основные тенденции 2016–2025 гг. Доклад на конференции Advanced Automotive Battery Conference (AABC) Europe, Mainz

120.

Whittingham MS (2014) Окончательные пределы реакций интеркаляции для литиевых аккумуляторов.Chem Rev 114 (23): 11414–11443

CAS Статья Google Scholar

121.

Шао Й.Ю., Дин Ф., Сяо Дж., Чжан Дж., Сюй В., Парк С., Чжан Дж. Г., Ван И, Лю Дж. (2013) Создание перезаряжаемых воздушно-литиевых батарей: материальные проблемы. Adv Funct Mater 23 (8): 987–1004

CAS Статья Google Scholar

122.

Чжан С.С. (2013) Литий-серная батарея с жидким электролитом: фундаментальная химия, проблемы и решения.J Power Sources 231: 153–162

CAS Статья Google Scholar

123.

Чен Л., Шоу Л.Л. (2014) Последние достижения в области литий-серных батарей. J Power Sources 267: 770–783

CAS Статья Google Scholar

124.

Grande L, Paillard E, Hassoun J, Park J-B, Lee Y-J, Sun Y-K, Passerini S, Scrosati B (2014) Литиево-воздушная батарея: все еще развивающаяся система или практическая реальность? Adv Mater 27 (5): 784-800

125.

Ogasawara T, Débart A, Holzapfel M, Novák P, Bruce PG (2006) Аккумуляторный Li ₂ O ₂ электрод для литиевых батарей. J Am Chem Soc 128 (4): 1390–1393

CAS Статья Google Scholar

126.

Hagen M, Hanselmann D, Ahlbrecht K, Maça R, Gerber D, Tübke J (2015) Литий-серные элементы: разрыв между современным уровнем техники и требованиями к элементам высокоэнергетических батарей . Adv Energy Mater 5 (16): 1401986

Артикул CAS Google Scholar

127.

Blurton KF, Sammells AF (1979) Металлические / воздушные батареи: их состояние и потенциал — обзор. J Power Sources 4 (4): 263–279

CAS Статья Google Scholar

128.

Abraham KM, Jiang Z (1996) Кислородные батареи на основе твердого полимерного электролита. Патент США 5: 510,209

. Google Scholar

129.

Abraham KM, Jiang Z (1996) Перезаряжаемая литий-кислородная батарея на основе полимерного электролита.J Electrochem Soc 143 (1): 1–5

CAS Статья Google Scholar

130.

Choi JW, Aurbach D (2016) Перспективы и реальность постлитий-ионных аккумуляторов с высокой плотностью энергии. Материалы Nature Reviews 1: 16013

CAS Статья Google Scholar

131.

Данута Х., Юлиуш У. (1962) Сухие электрические элементы и аккумуляторные батареи. Патент США 3: 043,896

. Google Scholar

132.

Rao MLB (1966) Элементы с органическими электролитами. Патент США 3413154 A

133.

Rauh RD, Abraham KM, Pearson GF, Surprenant JK, Brummer SB (1979) Батарея лития / растворенной серы с органическим электролитом. J Electrochem Soc 126 (4): 523–527

CAS Статья Google Scholar

134.

Джи Х, Ли К. Т., Назар Л. Ф. (2009) Высокоупорядоченный наноструктурированный углерод-серный катод для литий-серных батарей. Nat Mater 8 (6): 500–506

CAS Статья Google Scholar

135.

Аурбах Д., Поллак Э., Элазари Р., Салитра Г., Келли С.С., Аффинито Дж. (2009) О химических аспектах поверхностной химии перезаряжаемых литий-серных батарей с очень высокой плотностью энергии. J Electrochem Soc 156 (8): A694 – A702

CAS Статья Google Scholar

136.

Yin Y-X, Xin S, Guo Y-G, Wan L-J (2013) Литий-серные батареи: электрохимия, материалы и перспективы. Angew Chem Int Ed 52 (50): 13186–13200

CAS Статья Google Scholar

137.

SionPower http://www.sionpower.com (по состоянию на 20 января 2017 г.)

138.

Ябуучи Н., Кубота К., Дахби М., Комаба С. (2014) Разработка исследований натриево-ионных аккумуляторов. Chem Rev 114 (23): 11636–11682

CAS Статья Google Scholar

139.

Klein F, Jache B, Bhide A, Adelhelm P (2013) Реакции конверсии для натрий-ионных батарей. Phys Chem Chem Phys 15 (38): 15876–15887

CAS Статья Google Scholar

140.

Эллис Б.Л., Назар Л.Ф. (2012) Натриевые и натриево-ионные аккумуляторные батареи. Curr Opin Solid State Mat Sci 16 (4): 168–177

CAS Статья Google Scholar

141.

Bachman JC, Muy S, Grimaud A, Chang HH, Pour N, Lux SF, Paschos O, Maglia F, Lupart S, Lamp P, Giordano L, Shao-Horn Y (2016) Неорганическое твердое тело электролиты для литиевых батарей: механизмы и свойства ионной проводимости. Chem Rev 116 (1): 140–162

CAS Статья Google Scholar

142.

Hu Y-S (2016) Батареи: становятся твердыми. Nature Energy 1: 16042

CAS Статья Google Scholar

143.

Weber AZ, Mench MM, Meyers JP, Ross PN, Gostick JT, Liu QH (2011) Проточные окислительно-восстановительные батареи: обзор. J Appl Electrochem 41 (10): 1137–1164

CAS Статья Google Scholar

144.

Aurbach D, Weissman I, Gofer Y, Levi E (2003) Электрохимия неводного магния и ее применение во вторичных батареях.Chem Rec 3 (1): 61–73

CAS Статья Google Scholar

145.

Saha P, Datta MK, Velikokhatnyi OI, Manivannan A, Alman D, Kumta PN (2014) Перезаряжаемые магниевые батареи: текущее состояние и ключевые задачи на будущее. Prog Mater Sci 66 (0): 1–86

146.

Jian Z, Luo W, Ji X (2015) Угольные электроды для K-ионных аккумуляторов. J Am Chem Soc 137: 11566–11569

147.

Vaalma C, Giffin GA, Buchholz D, Passerini S (2016) Неводная K-ионная батарея на основе слоистой K _0.3 MnO ₂ и твердый углерод / технический углерод. J Electrochem Soc 163 (7): A1295 – A1299

CAS Статья Google Scholar

148.

Ponrouch A, Frontera C, Barde F, Palacin MR (2016) На пути к перезаряжаемой батарее на основе кальция. Nat Mater 15 (2): 169

CAS Статья Google Scholar

149.

Reinsberg P, Bondue CJ, Baltruschat H (2016) Кальций-кислородные батареи как перспективная альтернатива натриево-кислородным батареям.J Phys Chem C 120 (39): 22179–22185

CAS Статья Google Scholar

150.

Wachtler M, Wagner MR, Schmied M, Winter M, Besenhard JO (2001) Влияние морфологии связующего на циклическую стабильность композитных электродов из сплава Li. J Electroanal Chem 510 (1): 12–19

CAS Статья Google Scholar

151.

Lux S, Schappacher F, Balducci A, Passerini S, Winter M (2010) Недорогие, экологически безопасные связующие для литий-ионных батарей.J Electrochem Soc 157 (3): A320 – A325

CAS Статья Google Scholar

152.

Qi X, Blizanac B, DuPasquier A, Oljaca M, Li J, Winter M (2013) Понимание влияния площади поверхности проводящих углеродных добавок на быстродействие катодов LiFePO ₄ для литий-ионных батарей. Углерод 64: 334–340

CAS Статья Google Scholar

153.

Qi X, Blizanac B, DuPasquier A, Meister P, Placke T, Oljaca M, Li J, Winter M (2014) Исследование внедрения анионов PF ₆ ^— и TFSI ^— в графитированную сажу и его влияние на высоковольтных литий-ионных батареях. Phys Chem Chem Phys 16 (46): 25306–25313

CAS Статья Google Scholar

154.

Qi X, Blizanac B, DuPasquier A, Lal A, Niehoff P, Placke T, Oljaca M, Li J, Winter M (2015) Влияние термообработанной проводящей добавки сажи на характеристики высоковольтной шпинели LiNi, легированный хромом _0.5 Mn _1,5 O ₄ композитный катодный электрод. J Electrochem Soc 162 (3): A339 – A343

CAS Статья Google Scholar

155.

Bockholt H, Haselrieder W, Kwade A (2013) Интенсивное сухое и влажное перемешивание, влияющее на структурные и электрохимические свойства вторичных катодов литий-ионных аккумуляторов. ECS Trans 50 (26): 25–35

Артикул CAS Google Scholar

156.

Bockholt H, Haselrieder W, Kwade A (2016) Интенсивное перемешивание порошка для сухого диспергирования сажи и его актуальность для катодов литий-ионных аккумуляторов. Порошок Technol 297: 266–274

CAS Статья Google Scholar

157.

Bauer W, Nötzel D, Wenzel V, Nirschl H (2015) Влияние сухого перемешивания и распределения проводящих добавок в катодах для литий-ионных батарей. J Источники питания 288: 359–367

CAS Статья Google Scholar

158.

Mazouzi D, Karkar Z, Hernandez CR, Manero PJ, Guyomard D, Roue L, Lestriez B (2015) Важнейшие роли связующих и рецептуры в многомасштабных композитных электродах на основе кремния. J Power Sources 280: 533–549

CAS Статья Google Scholar

159.

Porcher W, Lestriez B, Jouanneau S, Guyomard D (2010) Оптимизация поверхностно-активного вещества для водной обработки композитных электродов LiFePO ₄ . J Power Sources 195 (9): 2835–2843

CAS Статья Google Scholar

160.

Du Z, Wood III DL, Daniel C, Kalnaus S, Li J (2017) Понимание ограничивающих факторов в характеристиках толстых электродов применительно к литий-ионным батареям с высокой плотностью энергии. J Appl Electrochem 47 (3): 405–415

161.

Bitsch B, Gallasch T, Schroeder M, Börner M, Winter M, Willenbacher N (2016) Капиллярные суспензии как полезная концепция рецептуры литий-ионных аккумуляторов с высокой плотностью энергии аккумуляторные электроды. J Power Sources 328: 114–123

CAS Статья Google Scholar

162.

Новак П., Шайфеле В., Винтер М., Хаас О. (1997) Графитовые электроды с заданной пористостью для аккумуляторных батарей с ионным переносом. J Источники энергии 68 (2): 267–270

Статья Google Scholar

163.

Хазелридер В., Иванов С., Кристен Д.К., Бокхольт Х., Кваде А. (2013) Влияние процесса каландрирования на межфазную структуру и соответствующие электрохимические характеристики вторичных литий-ионных батарей. ECS Trans 50 (26): 59–70

Артикул CAS Google Scholar

164.

Antartis D, Dillon S, Chasiotis I (2015) Влияние пористости на электрохимические и механические свойства композитных литий-ионных анодов. J Compos Mater 49 (15): 1849–1862

165.

Zhang W-J (2011) Механизм ввода / извлечения лития в сплавные аноды для литий-ионных батарей. J Power Sources 196 (3): 877–885

CAS Статья Google Scholar

166.

Чжао Х., Юань В., Лю Г. (2015) Иерархическая конструкция электродов из наноматериалов из сплавов большой емкости для литий-ионных аккумуляторов.Нано сегодня 10 (2): 193–212

CAS Статья Google Scholar

167.

Хохгаттерер Н., Швайгер М., Коллер С., Райманн П., Вёрле Т., Вурм С., Винтер М. (2008) Композитные электроды кремний / графит для анодов большой емкости: влияние химического состава связующего на стабильность циклирования. Electrochem Solid-State Lett 11 (5): A76 – A80

CAS Статья Google Scholar

168.

Vogl U, Das P, Weber A, Winter M, Kostecki R, Lux S (2014) Механизм взаимодействия между связующим CMC и гранями монокристалла Si. Langmuir 30 (34): 10299–10307

CAS Статья Google Scholar

169.

Nelson P, Gallagher K, Bloom I BatPaC (производительность и стоимость батареи), Национальная лаборатория Аргонны, http://www.cse.anl.gov/BatPaC/ (по состоянию на 10 января 2017 г.)

170.

Warner J (2015) Справочник по конструкции литий-ионных аккумуляторных батарей — химия, компоненты, типы и терминология.Elsevier Science, Burlington

171.

3M http://multimedia.3m.com/mws/media/756169O/3mtm-battery-materials.pdf (по состоянию на 20 марта 2017 г.)

172.

Korthauer R ( 2013) Handbuch Lithium-Ionen-Batterien. Springer Vieweg, Wiesbaden

173.

Kasavajjula U, Wang C, Appleby AJ (2007) Вставные аноды на основе нано- и объемного кремния для литий-ионных вторичных элементов. J Power Sources 163 (2): 1003–1039

CAS Статья Google Scholar

174.

Обровац М.Н., Шевриер В.Л. (2014) Отрицательные электроды из сплава для литий-ионных аккумуляторов. Chem Rev 114 (23): 11444–11502

CAS Статья Google Scholar

175.

Zhang W-J (2011) Обзор электрохимических характеристик легированных анодов для литий-ионных батарей. J Power Sources 196 (1): 13–24

CAS Статья Google Scholar

176.

Qiu B, Zhang M, Xia Y, Liu Z, Meng YS (2017) Понимание и контроль анионной электрохимической активности в оксидах большой емкости для литий-ионных аккумуляторов следующего поколения.Chem Mater 29 (3): 908–915

CAS Статья Google Scholar

177.

Но HJ, Youn S, Yoon CS, Sun YK (2013) Сравнение структурных и электрохимических свойств слоистого Li [Ni _x Co _y Mn _z ] O ₂ ( x = 1/3, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8 и 0,85) катодный материал для литий-ионных аккумуляторов. J Power Sources 233: 121–130

CAS Статья Google Scholar

178.

Li J, Kloepsch R, Stan MC, Nowak S, Kunze M, Winter M, Passerini S (2011) Синтез и электрохимические характеристики материала катода высокого напряжения Li [Li _0,2 Mn _0,56 Ni _0,16 Co _0,08 ] O ₂ с улучшенной возможностью скорости. J Power Sources 196 (10): 4821–4825

CAS Статья Google Scholar

179.

Xia Q, Zhao X, Xu M, Ding Z, Liu J, Chen L, Ivey DG, Wei W (2015) A Li-rich Layered @ Spinel @ Углеродный гетероструктурированный катодный материал для высокой емкости и высокой производительности литий-ионные аккумуляторы, изготовленные методом синхронного восстановления карбонизации на месте.J Mater Chem A 3 (7): 3995–4003

CAS Статья Google Scholar

180.

Liu H, Wang J, Zhang X, Zhou D, Qi X, Qiu B, Fang J, Kloepsch R, Schumacher G, Liu Z, Li J (2016) Морфологическая эволюция высоковольтной шпинели LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ Катодные материалы для литий-ионных батарей: критические эффекты ориентации поверхности и размера частиц. Интерфейсы ACS Appl Mater 8 (7): 4661–4675

181.

Liu N, Lu Z, Zhao J, McDowell MT, Lee H-W, Zhao W, Cui Y (2014) Наноразмерный дизайн, вдохновленный гранатом, для замены анодов литиевых батарей большого объема. Nat Nano 9 (3): 187–192

CAS Статья Google Scholar

182.

Винтер М., Безенхард Дж., Альберинг Дж. Х., Ян Дж., Вахтлер М. (1998) Литиевые сплавы для хранения в качестве анодных материалов для литий-ионных батарей. Prog Batt Batt Mater 17: 208

CAS Google Scholar

183.

Безенхард Дж., Ян Дж., Винтер М. (1997) Будут ли усовершенствованные аноды из литиевых сплавов использоваться в литий-ионных батареях? J Power Sources 68 (1): 87–90

CAS Статья Google Scholar

184.

Qian J, Adams BD, Zheng J, Xu W, Henderson WA, Wang J, Bowden ME, Xu S, Hu J, Zhang J-G (2016) Безанодные перезаряжаемые литий-металлические батареи. Adv Funct Mater 26 (39): 7094–7102

CAS Статья Google Scholar

185.

Brückner J, Thieme S, Grossmann HT, Dörfler S, Althues H, Kaskel S (2014) Литий-серные батареи: влияние скорости заряда, количества электролита и нагрузки серы на рабочие характеристики цикла. J Источники энергии 268: 82–87

Статья CAS Google Scholar

186.

Greszler T, Gu W, Goebel S, Masten D, Lakshmanan B (2012) Литий-воздух и литий-сера в контексте автомобильных систем. Обсуждение в Beyond Lithium Ion 5, Беркли, Калифорния,

187.

Арманд М. (1994) История полимерных электролитов. Ионика твердого тела 69 (3): 309–319

CAS Статья Google Scholar

188.

Greatbatch W, Holmes CF (1992) Литиево-йодная батарея: историческая перспектива. Стимуляция Clin Electrophysiol 15 (11): 2034–2036

CAS Статья Google Scholar

189.

Феттер Дж., Новак П., Вагнер М. Р., Фейт С., Мёллер К. К., Безенхард Дж. О., Винтер М., Вольфарт-Мехренс М., Фоглер С., Хаммуш А. (2005) Механизмы старения в литий-ионных батареях.J Источники питания 147 (1-2): 269–281

CAS Статья Google Scholar

190.

Seino Y, Ota T, Takada K, Hayashi A, Tatsumisago M (2014) Сульфидно-литиевый суперионный проводник превосходит жидкостно-ионные проводники для использования в аккумуляторных батареях. Energy Environ Sci 7 (2): 627–631

CAS Статья Google Scholar

191.

Manthiram A, Yu X, Wang S (2017) Химический состав литиевых батарей обеспечивается твердотельными электролитами.Nat Rev Mater 2: 16103

CAS Статья Google Scholar

192.

Pieczonka NPW, Liu Z, Lu P, Olson KL, Moote J, Powell BR, Kim JH (2013) Понимание поведения растворения переходных металлов в LiNi _0,5 Mn _1,5 O ₄ high- шпинель напряжения для литий-ионных аккумуляторов. J Phys Chem C 117 (31): 15947–15957

CAS Статья Google Scholar

193.

Gallus DR, Schmitz R, Wagner R, Hoffmann B, Nowak S, Cekic-Laskovic I, Schmitz RW, Winter M (2014) Влияние различных проводящих солей на растворение металлов и снижение емкости катодного материала NCM. Electrochim Acta 134: 393–398

CAS Статья Google Scholar

194.

Бёрнер М., Кламор С., Хоффманн Б., Шредер М., Новак С., Вюрсиг А., Винтер М., Шаппахер Ф. (2016) Исследования зависимости от скорости углерода и температуры растворения / осаждения марганца в LiMn ₂ O ₄ / Li ₄ Ti ₅ O ₁₂ литий-ионные батареи.J Electrochem Soc 163 (6): A831 – A837

Артикул CAS Google Scholar

195.

Evertz M, Horsthemke F, Kasnatscheew J, Börner M, Winter M, Nowak S (2016) Распознавание растворения Li _{в переходном металле 1,04} Ni _1/3 Co _1/3 Mn _{1 / 3} O ₂ (NCM 111) в литиево-ионных полных ячейках с использованием метода рентгеновской флуоресценции полного отражения. J Power Sources 329: 364–371

CAS Статья Google Scholar

196.

Jia H, Kloepsch R, He X, Evertz M, Nowak S, Li J, Winter M, Placke T (2016) Наноструктурированный ZnFe ₂ O ₄ в качестве анодного материала для литий-ионных батарей: синтез с использованием ионной жидкости и оценка производительности с особым вниманием к сравнительному растворению металлов. Acta Chim Slov 63 (3): 470–483

CAS Статья Google Scholar

197.

Xu W, Wang J, Ding F, Chen X, Nasybulin E, Zhang Y, Zhang J-G (2014) Литий-металлические аноды для аккумуляторных батарей.Energy Environ Sci 7 (2): 513–537

CAS Статья Google Scholar

198.

Kato Y, Kawamoto K, Kanno R, Hirayama M (2012) Разрядные характеристики полностью твердотельной батареи с использованием литиевого суперионного проводника Li ₁₀ GeP ₂ S ₁₂ . Электрохимия 80 (10): 749–751

CAS Статья Google Scholar

199.

Gambe Y, Sun Y, Honma I (2015) Разработка биполярной твердотельной литиевой батареи на основе квазитвердотельного электролита, содержащего эквимолярный комплекс тетраглим-LiTFSA.Sci Rep 5: 8869–8872

200.

Kloepsch R, Placke T, Winter M (2017) Festelektrolytbatterien: Sinn, Unsinn, Realitätssinn. Proceedings, Batterieforum Deutschland, 25–27 января, Берлин, Германия

201.

Armand M (1983) Полимерные твердые электролиты — обзор. Ионика твердого тела 9: 745–754

Статья Google Scholar

202.

Арманд М.Б. (1986) Полимерные электролиты. Annu Rev Mater Sci 16 (1): 245–261

CAS Статья Google Scholar

203.

Baril D, Michot C, Armand M (1997) Электрохимия жидкостей и твердых тел: полимерные электролиты. Ионика твердого тела 94 (1): 35–47

CAS Статья Google Scholar

204.

Мурата К., Изути С., Йошихиса Ю. (2000) Обзор исследований и разработок батарей с твердым полимерным электролитом. Electrochim Acta 45 (8–9): 1501–1508

CAS Статья Google Scholar

205.

Рупп Б., Шмук М., Бальдуччи А., Винтер М., Керн В. (2008) Полимерный электролит для литиевых батарей на основе фотохимически сшитого полиэтиленоксида и ионной жидкости. Eur Polym J 44 (9): 2986–2990

CAS Статья Google Scholar

206.

Искен П., Винтер М., Пассерини С., Лекс-Балдуччи А. (2013) Гелевый полимерный электролит на основе метакрилата для литий-ионных аккумуляторов. J Power Sources 225: 157–162

CAS Статья Google Scholar

207.

Шредер М., Искен П., Винтер М., Пассерини С., Лекс-Балдуччи А., Балдуччи А. (2013) Исследование использования гелевого полимерного электролита на основе метакрилата в устройствах большой мощности. J Electrochem Soc 160 (10): A1753 – A1758

CAS Статья Google Scholar

208.

Jankowsky S, Hiller MM, Fromm O, Winter M, Wiemhoefer H-D (2015) Улучшенный литий-ионный транспорт в гелевых полимерных электролитах на основе полифосфазена. Electrochim Acta 155: 364–371

CAS Статья Google Scholar

209.

Bruce PG, West AR (1983) A-C проводимость поликристаллического LISICON, Li _{2 + 2x} Zn _1-x GeO _4, и модель сопротивления межкристаллитному сужению. J Electrochem Soc 130 (3): 662–669

CAS Статья Google Scholar

210.

Aono H, Sugimoto E, Sadaoka Y, Imanaka N, Adachi G (1990) Ионная проводимость твердых электролитов на основе фосфата лития-титана. J Electrochem Soc 137 (4): 1023–1027

CAS Статья Google Scholar

211.

Инагума Ю., Чен Л.К., Ито М., Накамура Т., Учида Т., Икута Н., Вакихара М. (1993) Высокая ионная проводимость в титанате лантана лития. Solid State Commun 86 (10): 689–693

CAS Статья Google Scholar

212.

Муруган Р., Тангадурай В., Веппнер В. (2007) Проводимость быстрых ионов лития в гранатах типа Li ₇ La ₃ Zr ₂ O ₁₂ . Angew Chem, Int Ed 46 (41): 7778–7781

CAS Статья Google Scholar

213.

Yu XH, Bates JB, Jellison GE, Hart FX (1997) Стабильный тонкопленочный литиевый электролит: оксинитрид лития-фосфора. J Electrochem Soc 144 (2): 524–532

CAS Статья Google Scholar

214.

Ван И, Ричардс В.Д., Онг С.П., Миара Л.Дж., Ким Дж.С., Мо ИФ, Седер Дж. (2015) Принципы проектирования твердотельных литиевых суперионных проводников. Nat Mater 14 (10): 1026

CAS Статья Google Scholar

215.

Сакуда А., Хаяси А., Тацумисаго М. (2013) Твердый сульфидный электролит с благоприятными механическими свойствами для полностью твердотельной литиевой батареи. Sci Rep 3: 2261

216.

Muramatsu H, Hayashi A, Ohtomo T, Hama S, Tatsumisago M (2011) Структурные изменения Li ₂ S – P ₂ S ₅ сульфидные твердые электролиты в Атмосфера. Ионика твердого тела 182 (1): 116–119

CAS Статья Google Scholar

217.

Kamaya N, Homma K, Yamakawa Y, Hirayama M, Kanno R, Yonemura M, Kamiyama T, Kato Y, Hama S, Kawamoto K, Mitsui A (2011) литиевый суперионный проводник. Nat Mater 10 (9): 682–686

CAS Статья Google Scholar

218.

Wenzel S, Randau S, Leichtweiss T, Weber DA, Sann J, Zeier WG, Janek J (2016) Прямое наблюдение межфазной нестабильности быстрого ионного проводника Li ₁₀ GeP ₂ S ₁₂ на аноде из металлического лития.Chem Mater 28 (7): 2400–2407

CAS Статья Google Scholar

219.

Wenzel S, Weber DA, Leichtweiss T, Busche MR, Sann J, Janek J (2016) Межфазное образование и деградация кинетики переноса заряда между анодом из металлического лития и высококристаллическим твердым электролитом Li7P3S11. Ионика твердого тела 286: 24–33

CAS Статья Google Scholar

220.

Zhu YZ, He XF, Mo YF (2016) Изучение первых принципов электрохимической и химической стабильности границ раздела твердый электролит-электрод в полностью твердотельных литий-ионных батареях. J Mater Chem A 4 (9): 3253–3266

CAS Статья Google Scholar

221.

Metalary http://metalary.com/lithium-price/. По состоянию на 8 марта 2017 г.

222.

Cekic-Laskovic I, Wagner R, Wiemers-Meyer S, Nowak S, Winter M (2016) Жидкие электролиты — просто товар и модель постепенного отказа? Proceedings, Graz Battery Days, 26–28 сентября, Грац, Австрия

223.

Бикер Г., Винтер М., Бикер П. (2015) Электрохимические исследования in situ SEI и образования дендритов на аноде из металлического лития. Phys Chem Chem Phys 17 (14): 8670–8679

CAS Статья Google Scholar

224.

Ryou MH, Lee YM, Lee Y, Winter M, Bieker P (2015) Обработка поверхности: механическая модификация поверхности металлического лития: улучшение характеристик анода из металлического лития за счет направленного литиевого покрытия. Adv Funct Mater 25 (6): 825–825

Статья Google Scholar

225.

Martha SK, Nanda J, Kim Y, Unocic RR, Pannala S, Dudney NJ (2013) Высоковольтный слоистый литий-богатый композитный катод с покрытием из твердого электролита: Li _1,2 Mn _0,525 Ni _0,175 Co _0,1 О ₂ . J Mater Chem A 1 (18): 5587–5595

CAS Статья Google Scholar

226.

Li XF, Liu J, Banis MN, Lushington A, Li RY, Cai M, Sun XL (2014) Осаждение атомных слоев катодных материалов с покрытием из твердого электролита с превосходными характеристиками цикличности высокого напряжения для иона лития аккумулятор приложение.Energy Environ Sci 7 (2): 768–778

CAS Статья Google Scholar

227.

Woodford WH, Carter WC, Chiang Y-M (2012) Критерии проектирования электрохимических ударопрочных аккумуляторных электродов. Energy Environ Sci 5 (7): 8014–8024

CAS Статья Google Scholar

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.