Qattiq holatdagi batareyalar sovuqdan ta'sirlanadimi?

Sovuq qattiq holatdagi batareyalarga qanday ta'sir qiladiva bu borada nima qilinmoqda:

Nima uchun sovuq muammo hisoblanadi

1. Pastroq ion o'tkazuvchanligi

   • Qattiq elektrolitlar (keramika, sulfidlar, polimerlar) qattiq kristall yoki polimer tuzilmalari orqali sakrab o'tadigan lityum ionlariga tayanadi.

   • Past haroratlarda bu sakrash sekinlashadi, shuning uchunichki qarshilik kuchayadiva quvvat yetkazib berish kamayadi.

2. Interfeys bilan bog'liq muammolar

   • Qattiq holatdagi batareyada qattiq elektrolit va elektrodlar orasidagi aloqa juda muhimdir.

   • Sovuq harorat materiallarni turli tezliklarda qisqartirishi mumkin, bu esamikro-bo'shliqlarinterfeyslarda → ion oqimini yomonlashtiradi.

3. Zaryadlashdagi qiyinchilik

   • Suyuq lityum-ion batareyalar singari, juda past haroratlarda zaryadlash ham xavf tug'diradilityum qoplama(anodda metall lityum hosil bo'lishi).

   • Qattiq holatda bu yanada zararli bo'lishi mumkin, chunki dendritlar (ignasimon lityum konlari) qattiq elektrolitni yorib yuborishi mumkin.

Oddiy lityum-ion bilan taqqoslaganda

• Suyuq elektrolit lityum-ionSovuq suyuqlikni quyuqlashtiradi (kamroq o'tkazuvchan), zaryadlash masofasini va tezligini pasaytiradi.

• Qattiq holatdagi lityum-ionSovuqda xavfsizroq (suyuqlik muzlatish/oqib chiqish yo'q), lekinhali ham o'tkazuvchanlikni yo'qotadichunki qattiq moddalar past haroratlarda ionlarni yaxshi tashimaydi.

Tadqiqotdagi mavjud yechimlar

1. Sulfid elektrolitlari

   • Ba'zi sulfid asosidagi qattiq elektrolitlar 0 °C dan past haroratlarda ham nisbatan yuqori o'tkazuvchanlikni saqlab qoladi.

   • Sovuq mintaqalarda elektromobillar uchun istiqbolli.

2. Polimer-keramik gibridlar

   • Moslashuvchan polimerlarni keramik zarrachalar bilan birlashtirish xavfsizlikni saqlab qolish bilan birga past haroratlarda ion oqimini yaxshilaydi.

3. Interfeys muhandisligi

   • Harorat o'zgarishi paytida elektrod-elektrolit aloqasini barqaror ushlab turish uchun qoplamalar yoki bufer qatlamlari ishlab chiqilmoqda.

4. Elektromobillarda oldindan isitish tizimlari

   • Bugungi kunda elektromobillar suyuq batareyalarni zaryadlashdan oldin qizdirgani kabi, kelajakdagi qattiq holatdagi elektromobillar ham foydalanishi mumkinissiqlik boshqaruvihujayralarni ideal diapazonda (15–35 °C) ushlab turish uchun.

Xulosa:
Qattiq holatdagi batareyalar, asosan, past ion o'tkazuvchanligi va interfeys qarshiligi tufayli sovuqdan ta'sirlanadi. Ular bunday sharoitlarda suyuq lityum-iondan xavfsizroq, ammoishlash (diapazon, zaryadlash tezligi, quvvat chiqishi) 0 °C dan sezilarli darajada pastga tushishi mumkinTadqiqotchilar sovuqda ham elektr transport vositalarida ishonchli foydalanishni maqsad qilib, sovuqda elektr o'tkazuvchanlikni saqlab qoladigan elektrolitlar va dizaynlar ustida faol ishlamoqdalar.