A yw batris cyflwr solid yn cael eu heffeithio gan oerfel?

sut mae oerfel yn effeithio ar fatris cyflwr solida beth sy'n cael ei wneud yn ei gylch:

Pam mae oerfel yn her

1. Dargludedd ïonig is

   • Mae electrolytau solet (cerameg, sylffidau, polymerau) yn dibynnu ar ïonau lithiwm yn neidio trwy strwythurau crisial neu bolymer anhyblyg.

   • Ar dymheredd isel, mae'r hopian hwn yn arafu, felly mae'rmae gwrthiant mewnol yn cynyddua gostyngiadau yn y cyflenwad pŵer.

2. Problemau rhyngwyneb

   • Mewn batri cyflwr solid, mae'r cyswllt rhwng yr electrolyt solet a'r electrodau yn hanfodol.

   • Gall tymereddau oer grebachu deunyddiau ar wahanol gyfraddau, gan greubylchau bachar ryngwynebau → gan waethygu llif ïonau.

3. Anhawster codi tâl

   • Yn union fel batris lithiwm-ion hylif, mae risg yn gysylltiedig â gwefru ar dymheredd isel iawnplatio lithiwm(lithiwm metelaidd yn ffurfio ar yr anod).

   • Mewn cyflwr solid, gall hyn fod hyd yn oed yn fwy niweidiol gan y gall dendritau (dyddodion lithiwm tebyg i nodwyddau) gracio'r electrolyt solet.

O'i gymharu â lithiwm-ion rheolaidd

• Electrolyt hylif lithiwm-ionMae oerfel yn gwneud yr hylif yn fwy trwchus (llai dargludol), gan leihau'r ystod a'r cyflymder gwefru.

• Lithiwm-ion cyflwr solidYn fwy diogel yn yr oerfel (dim hylif yn rhewi/gollwng), ondyn dal i golli dargludeddoherwydd nad yw solidau'n cludo ïonau'n dda ar dymheredd isel.

Datrysiadau cyfredol mewn ymchwil

1. Electrolytau sylffid

   • Mae rhai electrolytau solet sy'n seiliedig ar sylffid yn cynnal dargludedd cymharol uchel hyd yn oed islaw 0 °C.

   • Addawol ar gyfer cerbydau trydan mewn rhanbarthau oer.

2. Hybridau polymer-ceramig

   • Mae cyfuno polymerau hyblyg â gronynnau ceramig yn gwella llif ïonau ar dymheredd isel wrth gynnal diogelwch.

3. Peirianneg rhyngwyneb

   • Mae haenau neu haenau byffer yn cael eu datblygu i gadw cyswllt electrod-electrolyt yn sefydlog yn ystod newidiadau tymheredd.

4. Systemau cynhesu mewn cerbydau trydan

   • Yn union fel mae cerbydau trydan heddiw yn cynhesu batris hylif cyn gwefru, gall cerbydau trydan cyflwr solid yn y dyfodol ddefnyddiorheolaeth thermoli gadw celloedd yn eu hystod ddelfrydol (15–35 °C).

Crynodeb:
Mae batris cyflwr solid yn wir yn cael eu heffeithio gan oerfel, yn bennaf oherwydd dargludedd ïon is a gwrthiant rhyngwyneb is. Maent yn dal yn fwy diogel na lithiwm-ïon hylif yn yr amodau hynny, ondgall perfformiad (ystod, cyfradd gwefru, allbwn pŵer) ostwng yn sylweddol islaw 0 °CMae ymchwilwyr yn gweithio'n weithredol ar electrolytau a dyluniadau sy'n aros yn ddargludol yn yr oerfel, gan anelu at ddefnydd dibynadwy mewn cerbydau trydan hyd yn oed mewn hinsoddau gaeaf.