Как поднять плотность в аккумуляторе зарядным: Как поднять плотность в аккумуляторе зарядным устройством?

Содержание

Часто задаваемые вопросы

Пример заряда автомобильной акб Са/Са, 60 Ач с помощью ЗУ BL1204

Данный пример и пояснения к нему приводятся для лучшего понимания принципа работы зарядных устройств ЛБ-электро. Следует иметь в виду, что для акб другой ёмкости и другого типа и состояния кривые заряда не будут точно такие (по виду, характеру). Могут сильно отличаться.
Для правильного взаимопонимания обязательно следует ознакомиться с терминами и определениями, которыми мы пользуемся. Смотреть здесь
В данном примере использовалась батарея Westa Red, Са/Са, 60Aч. Батарея практически новая. После покупки потребовала формовки.
Предварительно был сделан разряд, примерно на половину ёмкости:

Глубина разряда составила -31,3 Ah ( -377,2 Wh)

График изменения тока и напряжения в процессе заряда выглядит следующим образом:

Можно видеть характерные режимы работы:.

1. На интервале 0…7,5 час. Заряд постоянным током с паузами каждые 8 мин. , во время которых происходит измерение параметров необходимых для вычисления внутреннего сопротивления, оценки ёмкости, и величины зарядного тока. В данном случае ток не меняется, так как вычисленное значение превышает максимальный ток для модели BL1204..

2. На интервале 7,5…14 час. Работает режим ограничения скорости нарастания напряжения. Некоторые производители акб прямо указывают допустимую скорость нарастания напряжения при заряде. Этот режим на акб действует примерно так же, как фиксация напряжения и мы видим соответствующий спад тока до отметки 12 час.. К моменту 12 час. Батарея практически заряжена и поэтому повышение тока на интервале 12…14 час. это нарастающий электролиз вследствие дальнейшего увеличения напряжения на уже практически заряженной акб. Если бы мы установили программу заряда до 14,9 В (примерно такое напряжение рекомендует производитель акб), то удалось бы избежать некоторого избыточного электролиза…

3. На интервале 14….20 час. режим фиксированного напряжения. В это время зарядное устройство осуществляет контроль полноты заряда акб по производной тока заряда.
Попробуем оценить, при какой полноте заряда акб произошло выключение и переход в режим хранения. На графике приведены значения тока на 19 и 20 час. А именно 0,357А – 19 час и 0,349А-20 час. Таким образом снижение зарядного тока составило 0,009 А/час. То есть за последний час акб зарядилась на 0,009Ач. Что составляет 0, 015% от ёмкости в 60 Ач. Представим себе, что ЗУ не прекратило заряд в течение следующих 10 часов и каждый час происходил бы такой же заряд (на самом деле с каждым часом уменьшается), акб дозарядилась бы ещё на 0, 15 Ач. Что составило бы 0,25% от 60 Ач. Таким образом заряд акб на 20-том часу можно считать никак не меньше 100% — 0,25% = 99,75%. Это теоретически, а практически батарея полностью заряжена…

4. Количество энергии потраченной на заряд составило примерно 401 Wh, при разряде 377 Wh. Таким образом кпд заряда примерно 92 %. Очень не плохой показатель при том, что разряд был не стандартный 20-ти часовой, а быстрый, довольно большим током.
Поскольку батарея была разряжена не ниже 12 В, то ЗУ BL1204 не заходила в режим ДСФ и на графике его нет. В будущем, на других примерах покажем и этот режим..

Какой программой на вашем устройстве в моём случае… лучше пользоваться?

В устройстве есть 4 программы заряда, которые позволяют выбрать подходящий вариант для свинцово-кислотных акб любого типа.
У нас нет данных по всем видам аккумуляторов, имеющихся на рынке. За конкретной информацией лучше обратиться на сайт производителя (руководство по эксплуатации АКБ).
Чаще всего так: если АКБ не обслуживаемая, то 1-я программа, 2-я- когда холодно.
А если АКБ обслуживаемая, то можно 3-4 программы, но следить за уровнем электролита. При этом, 3-4-ю программы лучше использовать после предварительного заряда на 1-й или 2-й программе.

Иногда ошибочно думают, что номер программы связан с ёмкостью АКБ, чем меньше ёмкость, тем ниже номер программы. Это неверно!
Наше устройство автоматически определяет ток заряда в зависимости от ёмкости, состояния, температуры акб и пр. И происходит это вне зависимости от выбора программы. Таким образом выбор программы не связан с ёмкостью акб.

Выбор программы, в первую очередь определяется типом акб (не ёмкостью и не размером акб). Лучше всего за информацией о напряжении заряда обращаться к производителю акб. Если производитель в разных ситуациях рекомендует разное напряжение, то можно будет выбрать подходящую программу заряда.

Что делать, если нет инфо от производителя? И вообще нет данных по акб.

В этом случае не надо выбирать программу. Надо включить устройство в сеть и подключить к акб. Через 30 сек устройство начнёт заряд по первой программе, которая безопасна (и это главное) для всех 12-ти вольт. свинцово-кислотных акб. В случае, если акб исправна, она будет полностью заряжена, благодаря функции точного контроля за полнотой заряда акб.

Если есть информация о типе акб. Например Gel, AGM, Flooded (жидкий электролит). Тогда так:

GEL — первая программа.

AGM — вторая программа. Сразу после окончания заряда можно повторить заряд на третьей программе.

Flooded (жидкий электролит) — Тут могут быть разные варианты:

Батареи малой ёмкости (например до 20 Ач) — лучше ограничиться первой программой.
Для авто акб (примерно 40-70 Ач) можно определиться с максимальным напряжением так:

Зарядить на первой программе, затем на второй. Если на второй дошло до зелёного свечения индикатора «заряд» и затем, соответственно до зелёного мигания, значит максимальное напряжение не превышено. И так далее. Если, например на третьей программе устройство застряло на жёлтом свечении индикатора «заряд» и при этом будет активный электролиз, то выбранная программа завышена.

Серьёзной опасности такой способ подбора не представляет, так как работа во всех режимах ограничена защитными таймерами. И если устройство «застрянет», то защита всё равно выключит через некоторое время. Этот способ можно пробовать только для акб с жидким электролитом, поскольку возможен активный электролиз.

Если, например Вы попробуете такой подбор для распространённой акб «Тюмень», почти гарантированно на третьей программе застрянете в жёлтом свечении. Для этих батарей рабочая программа — вторая. Иллюстрация к этому посту — нарастание тока для акб «Тюмень премиум» 60 Ач. в зависимости от увеличения напряжения на акб. Видно, что больше 15 В. начнётся быстрое нарастание тока, сильный электролиз, терморазгон (в конце хорошо видно). Так, что устройство ( BL1204 ) правильно делает, что отказывается наращивать напряжение выше второй программы.
Практически для всех батарей СА/СА можно включать четвёртую программу. Хотя большинство производителей, для регулярного подзаряда указывают вторую программу. И я с ними согласен. Они прекрасно заряжаются при напряжениях не выше второй программы. И при этом не расходуется вода (особенно актуально для необслуж. акб).

В большинстве случаев всё просто: Включить в сеть, подключить к акб и идти отдыхать. Для того устройство BL1204 и сделано, чтобы использовать было просто, а результат получить наилучший. Всё это будет справедливо и для модели BL1215. Только для ёмкостей примерно в 3 раза больше.

Как поднять плотность на Ca/Ca АКБ? На кальциевых АКБ не могу поднять плотность выше 1,25. Приходится при 16,3 вольта дозаряжать, чтобы поднять плотность.

Существует Миф о том, что для заряда Ca/Ca аккумуляторов требуется напряжение выше 16,3 Вольта.
Это не так. Нет такой необходимости. Если бы этим батареям требовалось обязательно 16,3В, их нельзя было бы ставить в авто, где борт-сеть никогда таких значений не достигает. Люди путают «заряд» и «расслоение электролита», когда пытаются по плотности определить заряд и ошибаются.
Напряжение выше 16,0 Вольт — это режим активного электролиза для Са/Са батарей. Режим вредный и нерекомендуемый производителями и не добавляющий никакого дополнительного заряда для пластин аккумулятора. И необходимости в нём никакой нет. Батарея полностью заряжается и при более низких напряжениях. Более того, напряжение для заряда акб вообще непринципиально. Заряд происходит под действием тока, а не напряжения. Как человека убивает не напряжение, а ток, так и акб заряжает не напряжение, а ток.
Повышенный потенциал электролиза в Са/Са батареях сделали как раз для того, чтобы не было электролиза, уменьшился расход воды и увеличился срок необслуживаемой эксплуатации.
Некоторых смущает, что после заряда Са/Са батарей (на столе, в стационаре — это важно) плотность может быть несколько ниже нормы. В этих батареях плохо перемешивается электролит (в стационаре). Надо проехать километров 100 и всё придёт в норму.
Принудительно перемешивается электролит с помощью вибрации. Иногда в батареях даже есть специальные решения для перемешивания электролита при движении. Поэтому для тех, кто ездит регулярно, но мало, надо поддерживать пластины акб заряженными с помощью ЗУ BL1204, а для перемешивания хватит и коротких поездок.
Утверждение о вреде «кипячения» кальциевых батарей для достижения необходимой плотности подтверждает наш опыт и исследования, а также опыт многих пользователей, которые делятся им на форумах и на странице ВКонтакте.

А не маловат ли максимальный зарядный ток 4А для ёмкости батарей выше 50А\Ч?
Зарядится или нет Ваша батарея зависит не столько от тока заряда (в разумных пределах) сколько от состояния акб. Народная мудрость о том, что зарядный ток должен быть равен 0,1 от ёмкости акб — в целом, правильная, но это очень осреднённая величина. Не следует воспринимать это утверждение однозначно. Нормальным, обычно, можно считать зарядный ток от 0,05 до 0,2 от емкости акб. Но и это условно. Большое значение имеет качество (состояние) акб. Если утечки в акб меньше тока заряда, то акб зарядится. Вопрос времени. Один из наших клиентов успешно заряжал нашим устройством BL1204 акб — 190 Ач. Видимо, акб была в хорошем состоянии с малыми собственными утечками. Следует так же иметь ввиду, что акб 50-80 Ач. через 3 года средней эксплуатации потеряет ёмкость до величины 30-50 Ач., а то и больше. И тогда ток в 4 А, даже в строгом соответствии с народной мудростью, окажется очень подходящим. А если акб ещё и с морозца, то в неё и 1-1,5А с трудом загонишь из-за сильно возросшего внутреннего сопротивления. Поэтому мы и научили наше устройство измерять состояние акб и устанавливать такой ток, какой батарея может принять.

-Вашим з/у можно заряжать АКБ не снимая АКБ с машины и не отключая клеммы?
-Можно ли подключать устройство не отключая АКБ от автомобиля?
-Хотелось бы уточнить позволяет ли зарядное устройство BL 1204 не снимая клем авто поддерживать АКБ в постоянной готовности.
Да, с помощью BL1204 можно заряжать АКБ, не снимая АКБ с машины и не отключая клеммы.
Для этого выключите «зажигание», отключив основные потребители энергии, чтобы потребление от батареи не превышало примерно 0,5 Ампер (выключить все, что можно выключить), и подключите устройство к аккумулятору, соблюдая последовательность действий, изложенную в инструкции. Включите первую программу заряда (до напряжения 14,4 В, это безопасное для бортсети напряжение). Устройство подзарядит аккумулятор, автоматически перейдёт в режим хранения, и установит напряжение на АКБ 13,6 В, поддерживая в постоянной готовности. В режиме хранения можно подключать некоторые потребители энергии, но чтобы батарея оставалась заряженной, потребление от АКБ не должно превышать 2-2,5 Ампер.

ВНИМАНИЕ! Несмотря на то, что наше устройство содержит решения, повышающие безопасность заряда и хранения АКБ (отключение выходных проводов, при соскакивании зажима с клеммы АКБ, контроль температуры внутри устройства и т. п.), будьте внимательны, если Вы оставляете без присмотра электроприборы! Обратите внимание на качество соединений (не только АКБ и зарядного устройства), но и других элементов: розетки, удлинители, автоматы и прочее. Это зона Вашей личной ответственности.

подробнее о наших ЗУ

Уход за аккумулятором Surface

Темы аккумуляторов Surface

Зарядка батареи

Поверхность заряда
Быстрая зарядка и зарядка USB-C
Поверхностные энергетические состояния
Источники питания и требования
Уход за аккумулятором
Увеличьте срок службы батареи
Коснитесь тока и поверхности

Поиск неисправностей

Аккумулятор не заряжается
Блок питания не работает

org/ListItem»>
О литий-ионных аккумуляторах
Максимальное здоровье батареи
Особенности поверхности для оптимизации срока службы батареи
Доступность функций

О литий-ионных батареях

Литий-ионные аккумуляторы

являются наиболее распространенным типом аккумуляторов, используемых в современных портативных устройствах. Эти батареи быстро заряжаются, глубоко разряжаются с постоянной скоростью и имеют высокую плотность энергии, что позволяет использовать ячейки небольшого размера. Это делает их идеальными для устройств Surface, где мы разрабатываем максимально возможное время автономной работы в минимально возможном форм-факторе.

Устройства

Surface спроектированы так, чтобы максимально увеличить срок службы батареи и срок службы. Немного разобравшись в литий-ионных батареях, вы сможете максимально увеличить срок службы и долговечность батареи вашего устройства Surface:

Обычно емкость литий-ионных аккумуляторов снижается после определенного количества циклов зарядки/разрядки. Это приведет к сокращению интервалов между зарядками и снижению емкости аккумулятора.
При использовании устройства следите за тем, чтобы заряд батареи регулярно разряжался ниже 50 процентов. Это поможет свести к минимуму старение элементов батареи.
Устройства Surface имеют функции для уменьшения старения батареи. Поддержание вашего устройства в актуальном состоянии с помощью последних обновлений драйверов и встроенного ПО — лучший способ сохранить надежность и долговечность аккумулятора.

Как увеличить срок службы батареи

Как и все батареи, литий-ионные элементы являются расходными материалами, которые стареют и теряют емкость с течением времени и по мере использования. Лучший способ продлить срок службы батареи и производительность на устройствах, которые не поддерживают интеллектуальную зарядку, — разряжать батарею ниже 50 процентов несколько раз в неделю перед перезарядкой, а не разряжать ее частыми короткими и поверхностными циклами разрядки.

При использовании батареи следует избегать некоторых условий, поскольку они могут привести к более быстрому старению:

org/ListItem»>
Избегайте использования или зарядки при экстремально высоких температурах: Устройства, которые заряжаются или эксплуатируются при высоких температурах, вызывают ускоренное старение литий-ионного аккумулятора и необратимую потерю зарядной емкости аккумулятора. Устройства Surface предназначены для работы при температуре от 32°F до 95°F (0°C-35°C), поэтому держите Surface вдали от солнечных лучей и не оставляйте его в нагретой машине.
Хранение или хранение при высоком уровне заряда : Аккумуляторы, поддерживаемые при высоком уровне заряда, теряют емкость быстрее. Вы можете помочь предотвратить этот ускоренный процесс, не оставляя устройство подключенным к сети переменного тока в течение длительного времени. Скорее постарайтесь, чтобы устройство регулярно разряжалось ниже 50%, прежде чем снова заряжать.
Если у вас есть сценарий, в котором вам необходимо постоянно держать устройство подключенным к сети, мы рекомендуем использовать режим ограничения заряда аккумулятора, чтобы ограничить уровень заряда аккумулятора. Если вам необходимо хранить устройство в течение длительного периода времени, лучше всего перед хранением снизить уровень заряда до 50% и регулярно проверять аккумулятор, чтобы убедиться, что он не разряжен до очень низкого уровня.

При чрезмерном старении аккумуляторов может наблюдаться значительное сокращение срока службы аккумуляторов или ускоренное расширение литий-ионных элементов. В нормальных условиях устройства Surface имеют механический корпус, в который помещается дополнительная батарея. В экстремальных условиях батарея может расшириться за механические пределы устройства, что приведет к деформации.

Ускоренное расширение аккумуляторной батареи, вызванное чрезмерным старением , не представляет угрозы безопасности и чаще всего вызывается образованием невоспламеняющегося диоксида углерода (CO ₂ ) газ. Если у вас есть устройство, в котором батарея заметно расширилась за пределы механического корпуса, мы рекомендуем вам прекратить использование устройства. Вы должны обращаться с устройством с осторожностью, чтобы не давить на аккумулятор или не повредить его. Если вам нужна помощь, заполните форму запроса на замену Surface, чтобы работать с представителем службы поддержки Surface.

Функции Surface для оптимизации срока службы аккумулятора

Surface постоянно работает над тем, чтобы помочь вам максимально эффективно использовать аккумулятор вашего устройства, и регулярно выпускает исправления, призванные повысить надежность и срок службы аккумулятора. Следующие функции уже доступны на некоторых моделях устройств (см. таблицу ниже), чтобы помочь обеспечить оптимальную производительность батареи и замедлить ее старение:

Интеллектуальная зарядка аккумулятора — Интеллектуальная зарядка аккумулятора — это функция, помогающая защитить аккумулятор от воздействия режимов зарядки и высоких температур, которые могут ускорить старение аккумулятора или привести к его расширению. Интеллектуальная зарядка аккумулятора всегда активна и включается автоматически, чтобы ограничить зарядку аккумулятора до 80 %, когда обнаруживает, что ваше устройство подключено к сети в течение длительного времени и/или используется при повышенных температурах. Предел зарядки 80 % автоматически отключается, когда аккумулятор разряжается ниже 20 %. То, что вы видите, когда включается интеллектуальная зарядка аккумулятора, зависит от модели вашего устройства Surface. Дополнительные сведения см. в разделе Доступность функций ниже.
Режим ограничения заряда батареи — Режим ограничения заряда батареи — это функция, доступная для пользователей, которым необходимо держать устройства подключенными к сети в течение длительного периода времени. Подключение устройства к сети в течение длительного периода времени может привести к преждевременному износу батарей.
При включении эта функция ограничивает зарядную способность аккумулятора до 50 %, что замедляет процесс старения и продлевает срок службы аккумулятора.
Более подробную информацию о режиме ограничения заряда батареи, включая инструкции по включению и отключению этой функции, можно найти на нашей странице поддержки режима ограничения заряда батареи.
Battery Lifespan Saver — Battery Lifespan Saver — это функция, предназначенная для защиты аккумулятора от кумулятивных негативных последствий постоянного и периодического использования при высоких температурах или высоких уровнях заряда. Эта функция дополняет интеллектуальную зарядку батареи, постоянно отслеживая состояние батареи. Если эти неблагоприятные условия обнаружены, Battery Lifespan Saver реализует ограниченное количество необратимых снижений зарядного напряжения. Хотя это приведет к небольшой постепенной и постоянной потере емкости аккумулятора, это максимально увеличит общий срок службы аккумулятора за счет устранения условий, которые в противном случае ускорили бы старение аккумулятора, значительно уменьшили его емкость или привели к расширению аккумулятора.

Чтобы максимально эффективно использовать эти функции, важно, чтобы на вашем устройстве всегда были установлены последние обновления драйверов и встроенного ПО.

Если вы обычно подключаетесь к Центру обновления Windows и используете заводские настройки по умолчанию для получения автоматических обновлений, у вас всегда будут самые последние версии драйверов и встроенного ПО.

Чтобы убедиться, что у вас установлены последние обновления, откройте Центр обновления Windows в настройках на устройстве Surface, затем выберите

Проверить наличие обновлений . Дополнительные сведения см. в статье Получение последнего обновления Windows.

Проверить наличие обновлений

Если ваше устройство Surface управляется вашей организацией, ваша ИТ-группа обычно развертывает обновления внутри компании.

Доступность функций

Устройство	Интеллектуальная зарядка аккумулятора	Режим ограничения батареи	Экономия срока службы батареи
Поверхность 3	№	Да	№
Поверхность Про 3	Да	Да	№
Поверхность Про 4	Да	Да	№
Surface Pro (2017)	Да	Да	№
Поверхность Про 6	Да	Да	№
Поверхность Про 7	Да	Да	Да
Поверхность Про 7+	Да	Да	Да
Поверхность Про 8	Да*	Да	Да
Surface Pro 9 (все модели)	Да*	Да	Да
Поверхность Про Х	Да	Да	Да
Поверхность Pro X (Wi-Fi)	Да	Да	Да
Поверхностная книга	Да	Да	№
Поверхностная книга 2	Да	Да	№
Поверхностная книга 3	Да	Да	Да
Поверхностный ноутбук	Да	Да	№
Поверхностный ноутбук 2	Да	Да	№
Поверхностный ноутбук 3	Да	Да	Да
Поверхностный ноутбук 4	Да	Да	Да
Поверхностный ноутбук 5	Да*	Да	Да
Поверхностный ноутбук Go	Да	Да	Да
Ноутбук Surface Go 2	Да*	Да	Да
Поверхностный ноутбук Студия	Да*	Да	Да
Поверхностный ноутбук SE	Да	№	№
Поверхность Go 1	Да	Да	№
Поверхность Go 2	Да	Да	Да
Поверхность Go 3	Да*	Да	Да

Для устройств, отмеченных звездочкой (*) выше: когда включена функция интеллектуальной зарядки батареи и на устройстве Surface установлена ОС Windows 11, в области уведомлений появляется значок батареи со значком сердца. Чтобы узнать, как зарядить аккумулятор до 100 %, перейдите к разделу Умная зарядка на Surface. Для других устройств Surface, которые поддерживают интеллектуальную зарядку батареи, но не имеют звездочки (*), батарея со значком сердца не будет отображаться. Чтобы полностью зарядить Surface, вам необходимо выполнить действия, описанные выше в разделе «Функции Surface», чтобы оптимизировать срок службы аккумулятора.

Конструкция электрода с однослойными частицами для практичных быстрозаряжаемых литий-ионных аккумуляторов

. 2022 сен;34(39):e2202892.

doi: 10.1002/adma.202202892. Epub 2022 24 августа.

Шуйбин Ту ^{1
2} , Цзыхэн Лу ³ , Мэнтин Чжэн ⁴ , Цзихэ Чен ¹ , Сяньчэн Ван ¹ , Чжао Цай ¹ , Чаоджи Чен ⁵ , Ли Ван ⁶ , Чэньхуэй Ли ² , Чжи Вэй Се ⁷ , Шаньцин Чжан ⁴ , Джун Лу ^{8
9} , Юнмин Сунь ¹

Принадлежности

¹ Уханьская национальная лаборатория оптоэлектронов и школа оптической и электронной информации Хуачжунского университета науки и технологий, Ухань, 430074, КНР.
² Кафедра материаловедения и инженерии, Хуачжунский университет науки и технологии, Ухань, 430074, КНР.
³ Факультет материаловедения и металлургии, Кембриджский университет, Кембридж, CB3 0FS, Великобритания.
⁴ Центр чистой окружающей среды и энергии, Школа окружающей среды и науки, Голд-Кост 11 Кампус, Университет Гриффита, Голд-Кост, 4222, Австралия.
⁵ Хубэйская ключевая лаборатория химии ресурсов биомассы и экологической биотехнологии, Хубэйская база международного научно-технического сотрудничества по устойчивым ресурсам и энергии, Хубэйский инженерный центр медицинских материалов на основе природных полимеров, Школа ресурсоведения и наук об окружающей среде, Уханьский университет, Ухань , 430079, КНР.
⁶ Институт ядерных и новых энергетических технологий, Университет Цинхуа, Пекин, 100084, КНР.
⁷ Институт исследования и разработки материалов, Агентство науки, технологий и исследований (A*STAR), 2 Fusionopolis Way, Innovis, Сингапур, 138634, Сингапур.
⁸ Отдел химических наук и техники, Аргоннская национальная лаборатория, Лемонт, Иллинойс, 60439, США.
⁹ Колледж химической и биологической инженерии, Чжэцзянский университет, Ханчжоу, 310027, Китай.

PMID: 35641316
DOI: 10. 1002/адма.202202892

Шуйбин Ту и др. Adv Mater. 2022 Сентябрь

. 2022 сен;34(39):e2202892.

doi: 10.1002/adma.202202892. Epub 2022 24 августа.

Авторы

Принадлежности

¹ Уханьская национальная лаборатория оптоэлектронов и Школа оптической и электронной информации Хуачжунского университета науки и технологии, Ухань, 430074, КНР.
² Кафедра материаловедения и инженерии, Хуачжунский университет науки и технологии, Ухань, 430074, КНР.
³ Факультет материаловедения и металлургии, Кембриджский университет, Кембридж, CB3 0FS, Великобритания.
⁴ Центр чистой окружающей среды и энергии, Школа окружающей среды и науки, Голд-Кост 11 Кампус, Университет Гриффита, Голд-Кост, 4222, Австралия.
⁵ Хубэйская ключевая лаборатория химии ресурсов биомассы и экологической биотехнологии, Хубэйская база международного научно-технического сотрудничества по устойчивым ресурсам и энергии, Хубэйский инженерный центр медицинских материалов на основе природных полимеров, Школа ресурсоведения и наук об окружающей среде, Уханьский университет, Ухань , 430079, КНР.
⁶ Институт ядерных и новых энергетических технологий, Университет Цинхуа, Пекин, 100084, КНР.
⁷ Институт исследования и разработки материалов, Агентство науки, технологий и исследований (A*STAR), 2 Fusionopolis Way, Innovis, Сингапур, 138634, Сингапур.
⁸ Отдел химических наук и техники, Аргоннская национальная лаборатория, Лемонт, Иллинойс, 60439, США.
⁹ Колледж химической и биологической инженерии, Чжэцзянский университет, Ханчжоу, 310027, Китай.

PMID: 35641316
DOI: 10. 1002/адма.202202892

Абстрактный

Усилия по обеспечению быстрой зарядки и литий-ионных аккумуляторов с высокой плотностью энергии (LIB) затруднены из-за компромиссного характера традиционной конструкции электродов: увеличение площади обычно происходит за счет потери быстрой передачи заряда. Здесь сообщается об однослойной конструкции электрода с крупными частицами, в которой активный материал с красным фосфором встроен в наноканалы вертикально ориентированных графеновых (красный-P/VAG) сборок. Такая конструкция электрода решает проблему медленного переноса заряда, возникающего из-за высокой извилистости и сопротивления внутренних частиц/электрода традиционных архитектур электродов, состоящих из беспорядочно уложенных друг на друга активных частиц. Вертикальные ионно-транспортные наноканалы и проводящие электроны наностенки графена ограничивают направление переноса заряда, чтобы минимизировать расстояние переноса, а неполное заполнение наноканалов в композитных буферах Red-P/VAG локально изменяет объем, что позволяет избежать изменения толщина электродов при циклировании. Однослойный электрод с крупными частицами обладает высокой удельной емкостью (5,6 мАч·см 9 ).0641 -2 ), что является самым высоким показателем среди зарегистрированных химических элементов для быстрой зарядки аккумуляторов. В сочетании с высоконагруженным катодом LiNi _0,6 Co _0,2 Mn _0,2 O ₂ (NCM622) пакетный элемент демонстрирует стабильное циклирование с высокой плотностью энергии и мощности. Такая конструкция однослойного электрода с массивными частицами может быть распространена на другие усовершенствованные аккумуляторные системы и ускорить разработку ЛИА с возможностью быстрой зарядки и высокой плотностью энергии.

Ключевые слова: быстрозарядные аккумуляторы; высокая плотность энергии; высокая удельная мощность; красный фосфор; электроды с однослойными частицами.

Похожие статьи

Реализация высокой степени использования серного катода с высокой массовой загрузкой посредством регулирования нанопор электрода.
Ту С., Чен З., Чжан Б., Ван С., Чжан Р., Ли С., Сунь Ю. Ту С и др. Нано Летт. 2022 июл 27;22(14):5982-5989. doi: 10.1021/acs.nanolett.2c02258. Epub 2022 11 июля. Нано Летт. 2022. PMID: 35816451
Сверхбыстрозарядные кораллоподобные сетевые аноды на кремниевой основе для литий-ионных аккумуляторов с высокой плотностью энергии и мощности.
Ван Б., Рю Дж., Чой С., Чжан Х., Прибат Д., Ли Х., Чжи Л., Парк С., Руофф Р.С. Ван Б. и др. АКС Нано. 2019 26 февраля; 13 (2): 2307-2315. дои: 10.1021/acsnano.8b09034. Epub 2019 1 февраля. АКС Нано. 2019. PMID: 30707012
Складывающаяся графеновая пленка обеспечивает накопление энергии большой площади в литий-ионных батареях.
Ван Б., Рю Дж. , Чой С., Сонг Г., Хун Д., Хван С., Чен Х., Ван Б., Ли В., Сонг Х.К., Пак С., Руофф Р.С. Ван Б. и др. АКС Нано. 2018 27 февраля; 12 (2): 1739-1746. doi: 10.1021/acsnano.7b08489. Epub 2018 19 января. АКС Нано. 2018. PMID: 29350526
Расширение роли углеродных архитектур в высокопроизводительных литий-ионных батареях.
Ван Л., Хань Дж., Конг Д., Тао И., Ян К.Х. Ван Л. и др. Наномикро Летт. 2019 10 января; 11 (1): 5. doi: 10.1007/s40820-018-0233-1. Наномикро Летт. 2019. PMID: 34137952 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.
Структурная эволюция и динамика перехода в литий-ионной батарее при быстрой зарядке: исследование методом нейтронной дифракции Operando.
Wu X, Song B, Chien PH, Everett SM, Zhao K, Liu J, Du Z. Ву С и др. Adv Sci (Вейн). 2021 ноябрь;8(21):e2102318. doi: 10.1002/advs.202102318. Epub 2021 8 сентября. Adv Sci (Вейн). 2021. PMID: 34494394 Бесплатная статья ЧВК.

Посмотреть все похожие статьи

Часто задаваемые вопросы

Уход за аккумулятором Surface

О литий-ионных батареях

Как увеличить срок службы батареи

Функции Surface для оптимизации срока службы аккумулятора

Доступность функций

Конструкция электрода с однослойными частицами для практичных быстрозаряжаемых литий-ионных аккумуляторов

Принадлежности

Авторы

Принадлежности

Абстрактный

Похожие статьи

Рекомендации

Добавить комментарий Отменить ответ