lafika

Tamin'ny taona 1800, ilay mpahay fizika italiana A. Volta dia nanamboatra ny voltaika, izay nanokatra ny fiandohan'ny bateria azo ampiharina ary sambany nanoritsoritra ny maha-zava-dehibe ny electrolyte amin'ny fitaovana fitahirizana angovo elektrika. Ny electrolyte dia azo jerena ho toy ny sosona elektronika insulation sy ion-mitondra amin'ny endrika ranon-javatra na mafy, nampidirina eo anelanelan'ny electrodes ratsy sy tsara. Amin'izao fotoana izao, ny electrolyte mandroso indrindra dia vita amin'ny famongorana ny sira lithium solid (ohatra LiPF6) amin'ny solvent karbôna organika tsy misy rano (oh EC sy DMC). Araka ny endriky ny sela ankapobeny sy ny famolavolana, ny electrolyte mazàna dia mitentina 8% hatramin'ny 15% amin'ny lanjan'ny sela. Inona's bebe kokoa, ny flammability sy ny mari-pana miasa tsara indrindra ny -10°C ny 60°C dia manakana ny fanatsarana bebe kokoa ny hakitroky ny angovo sy ny fiarovana ny bateria. Noho izany, ny famolavolana electrolyte vaovao dia heverina ho ny fanalahidin'ny fampandrosoana ny taranaka vaovao amin'ny bateria.

Ny mpikaroka koa dia miasa amin'ny famolavolana rafitra electrolyte samihafa. Ohatra, ny fampiasana solvent fluorinated izay mety hahatratra ny bisikileta metaly lithium mahomby, electrolytes solida organika na tsy organika izay mahasoa ny indostrian'ny fiara sy ny "batterie solide" (SSB). Ny antony lehibe indrindra dia ny hoe raha manolo ny electrolyte sy diaphragm ranon-javatra tany am-boalohany ny electrolyte solid, ny fiarovana, ny hakitroky ny angovo tokana ary ny fiainan'ny bateria dia azo hatsaraina. Manaraka, mamintina indrindra ny fivoaran'ny fikarohana momba ny electrolytes mafy miaraka amin'ny fitaovana samihafa.

Electrolytes mafy tsy ara-organika

Ny electrolytes mafy tsy ara-organika dia nampiasaina tamin'ny fitaovana fitehirizana angovo elektrika ara-barotra, toy ny bateria azo rechargeable amin'ny hafanana ambony Na-S, Na-NiCl2 ary ny bateria Li-I2 voalohany. Tamin'ny taona 2019, Hitachi Zosen (Japon) dia nampiseho bateria feno 140 mAh amin'ny kitapom-bolan'ny fanjakana mba hampiasaina eny amin'ny habakabaka ary hotsapaina ao amin'ny International Space Station (ISS). Ity batterie ity dia misy elektrôlôty sulfida sy singa hafa amin'ny bateria tsy fantatra, afaka miasa eo anelanelan'ny -40°C sy 100°C. Amin'ny taona 2021 ny orinasa dia mampiditra bateria matanjaka 1,000 mAh ambony kokoa. Hitachi Zosen dia mahita fa ilaina ny bateria mafy ho an'ny tontolo henjana toy ny habaka sy ny fitaovana indostrialy miasa amin'ny tontolo mahazatra. Ny orinasa dia mikasa ny hampitombo avo roa heny ny fahafahan'ny bateria amin'ny taona 2025. Saingy hatramin'izao, tsy misy ny vokatra vita amin'ny batterie tsy misy tariby azo ampiasaina amin'ny fiara elektrika.

Electrolytes semi-solid sy solide organika

Ao amin'ny sokajy electrolyte solid organika, Bolloré's France dia nahomby tamin'ny varotra ny electrolyte PVDF-HFP karazana gel sy ny electrolyte PEO karazana gel. Ny orinasa ihany koa dia nanangana programa mpanamory fizarana fiara any Amerika Avaratra, Eoropa ary Azia mba hampiharana ity teknolojian'ny bateria ity amin'ny fiara elektrika, saingy ity bateria polymère ity dia tsy mbola nampiasaina tamin'ny fiara mpandeha. Ny antony iray mahatonga ny fananganan'anaka ara-barotra ratsy dia ny tsy azo ampiasaina afa-tsy amin'ny mari-pana ambony (50°C ny 80°C) sy ny salan'isa ambany. Ireo bateria ireo dia ampiasaina amin'ny fiara ara-barotra, toy ny fiara fitateram-bahoaka sasany. Tsy misy trangan-javatra miasa miaraka amin'ny bateria elektrôlôty polymère matanjaka madio amin'ny mari-pana amin'ny efitrano (izany hoe, manodidina ny 25°C).

Ny sokajy semisolid dia ahitana electrolytes be viscous, toy ny fangaro amin'ny sira-solvent, ny vahaolana elektrôlôty izay manana fatran-tsira mihoatra ny 1 mol/L mahazatra, miaraka amin'ny fifantohana na teboka saturation hatramin'ny 4 mol/L. Ny ahiahy amin'ny fangaro elektrôlôta mivondrona dia ny votoaty avo lenta amin'ny sira fluorinated, izay mampametra-panontaniana ihany koa momba ny votoatin'ny lithium sy ny fiantraikan'ny elektrôlôta amin'ny tontolo iainana. Izany dia satria ny fivarotana vokatra matotra iray dia mitaky famakafakana ny tsingerin'ny fiainana manontolo. Ary ny akora ho an'ny electrolytes semi-solid voaomana koa dia mila tsotra sy mora azo mba ho mora kokoa amin'ny fiara elektrika.

Hybrid electrolytes

Ny electrolytes hybrida, fantatra amin'ny anarana hoe electrolytes mifangaro, dia azo ovaina mifototra amin'ny electrolyte hybrida / organika solvent hybrid na amin'ny fampidirana vahaolana electrolyte tsy misy rano amin'ny electrolyte matanjaka, amin'ny fiheverana ny fahaiza-mamokatra sy ny scalability ny electrolytes mafy sy ny fepetra takian'ny teknolojia stacking. Na izany aza, ny electrolytes hybrid toy izany dia mbola eo amin'ny sehatry ny fikarohana ary tsy misy ohatra ara-barotra.

Hevitra ho an'ny fampandrosoana ara-barotra ny electrolytes

Ny tombony lehibe indrindra amin'ny electrolytes mafy dia ny fiarovana avo lenta sy ny androm-piainany maharitra, saingy ireto teboka manaraka ireto dia tokony hodinihina tsara rehefa manombana ny ranon-javatra hafa na ny elektrôlôta mafy:

• Ny dingana famokarana sy ny famolavolana rafitra ny electrolyte mafy. Ny bateria fandrefesana laboratoara amin'ny ankapobeny dia misy poti-elektrôlôty mafy orina miaraka amin'ny microns an-jatony matevina, mifono amin'ny lafiny iray amin'ny electrodes. Ireo sela mivaingana kely ireo dia tsy solontenan'ny fampisehoana ilaina amin'ny sela lehibe (10 hatramin'ny 100Ah), satria ny fahafahan'ny 10 ~ 100Ah no fepetra kely indrindra ilaina amin'ny bateria herinaratra ankehitriny.
• Ny electrolyte mafy dia manolo ny anjara asan'ny diaphragm. Satria ny lanjany sy ny hateviny dia mush lehibe kokoa noho ny diaphragm PP / PE, dia tsy maintsy amboarina izy io mba hahazoana lanjany.≥350Wh/kgary ny hakitroky ny angovo≥900Wh/L mba tsy hanakanana ny fivarotana azy.

Ny bateria dia mampidi-doza foana amin'ny lafiny sasany. Ny electrolytes mafy, na dia azo antoka kokoa noho ny ranon-javatra aza, dia tsy voatery ho tsy mirehitra. Ny polymère sy ny electrolytes inorganika sasany dia afaka mihetsika amin'ny oksizenina na rano, ka miteraka hafanana sy entona misy poizina izay miteraka afo sy fipoahana. Ho fanampin'ny sela tokana, ny plastika, ny kitapo ary ny fitaovana fonosana dia mety hiteraka fandoroana tsy voafehy. Noho izany, amin'ny farany, ilaina ny fitsapana fiarovana amin'ny ambaratongan'ny rafitra.