ດ້ວຍການພັດທະນາຢ່າງໄວວາຂອງອຸດສາຫະກໍາພະລັງງານໃຫມ່, ຄວາມຕ້ອງການຫມໍ້ໄຟ lithium ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງກໍາລັງເຕີບໂຕ. ເຖິງແມ່ນວ່າວັດສະດຸເຊັ່ນ: lithium iron phosphate (LFP) ແລະ lithium ternary ຄອບຄອງຕໍາແຫນ່ງທີ່ເດັ່ນຊັດ, ພື້ນທີ່ການປັບປຸງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານແມ່ນຈໍາກັດ, ແລະຄວາມປອດໄພຂອງພວກເຂົາຍັງຕ້ອງໄດ້ຮັບການປັບປຸງໃຫ້ດີທີ່ສຸດ. ບໍ່ດົນມານີ້, ທາດປະສົມທີ່ອີງໃສ່ zirconium, ໂດຍສະເພາະ zirconium tetrachloride (ZrCl₄) ແລະອະນຸພັນຂອງມັນ, ຄ່ອຍໆກາຍເປັນຈຸດເດັ່ນຂອງການຄົ້ນຄວ້າເນື່ອງຈາກທ່າແຮງຂອງພວກເຂົາໃນການປັບປຸງຊີວິດຮອບວຽນແລະຄວາມປອດໄພຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium.
ທ່າແຮງແລະຄວາມໄດ້ປຽບຂອງ zirconium tetrachloride
ການນໍາໃຊ້ zirconium tetrachloride ແລະອະນຸພັນຂອງມັນຢູ່ໃນຫມໍ້ໄຟ lithium ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນໃນລັກສະນະດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
1.ການປັບປຸງປະສິດທິພາບການຖ່າຍໂອນ ion:ການສຶກສາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໂຄງຮ່າງການອິນຊີໂລຫະ (MOF) ທີ່ມີສະຖານທີ່ Zr⁴⁺ ທີ່ມີການປະສານງານຕໍ່າສາມາດປັບປຸງປະສິດທິພາບການໂອນຂອງ lithium ions ໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ປະຕິສໍາພັນທີ່ເຂັ້ມແຂງລະຫວ່າງສະຖານທີ່Zr⁴⁺ແລະກາບການແກ້ໄຂ lithium ion ສາມາດເລັ່ງການເຄື່ອນຍ້າຍຂອງ lithium ions, ດັ່ງນັ້ນການປັບປຸງປະສິດທິພາບອັດຕາແລະວົງຈອນຊີວິດຂອງຫມໍ້ໄຟ.
2.ປັບປຸງຄວາມໝັ້ນຄົງໃນການໂຕ້ຕອບ:ອະນຸພັນ zirconium tetrachloride ສາມາດປັບໂຄງສ້າງການແກ້ໄຂ, ປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນການໂຕ້ຕອບລະຫວ່າງ electrode ແລະ electrolyte, ແລະຫຼຸດຜ່ອນການປະກົດຕົວຂອງປະຕິກິລິຍາຂ້າງຄຽງ, ດັ່ງນັ້ນການປັບປຸງຄວາມປອດໄພແລະຊີວິດການບໍລິການຂອງຫມໍ້ໄຟ.
ການດຸ່ນດ່ຽງລະຫວ່າງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະການປະຕິບັດ: ເມື່ອປຽບທຽບກັບບາງວັດສະດຸ electrolyte ແຂງທີ່ມີລາຄາຖືກ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍວັດຖຸດິບຂອງ zirconium tetrachloride ແລະອະນຸພັນຂອງມັນແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຕໍ່າ. ຕົວຢ່າງ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍວັດຖຸດິບຂອງ electrolytes ແຂງເຊັ່ນ: lithium zirconium oxychloride (Li1.75ZrCl4.75O0.5) ແມ່ນພຽງແຕ່ $11.6/kg, ເຊິ່ງຕ່ໍາກວ່າ electrolytes ແຂງແບບດັ້ງເດີມຫຼາຍ.
ປຽບທຽບກັບ lithium iron phosphate ແລະ ternary lithium
Lithium iron phosphate (LFP) ແລະ ternary lithium ແມ່ນວັດສະດຸຕົ້ນຕໍສໍາລັບຫມໍ້ໄຟ lithium ໃນປັດຈຸບັນ, ແຕ່ພວກມັນແຕ່ລະຄົນມີຂໍ້ດີແລະຂໍ້ເສຍຂອງຕົນເອງ. Lithium iron phosphate ແມ່ນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກສໍາລັບຄວາມປອດໄພສູງແລະຊີວິດຮອບວຽນຍາວ, ແຕ່ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຂອງມັນແມ່ນຕໍ່າ; ternary lithium ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງ, ແຕ່ຄວາມປອດໄພຂອງມັນແມ່ນຂ້ອນຂ້າງອ່ອນແອ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, zirconium tetrachloride ແລະອະນຸພັນຂອງມັນປະຕິບັດໄດ້ດີໃນການປັບປຸງປະສິດທິພາບການໂອນ ion ແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນການໂຕ້ຕອບ, ແລະຄາດວ່າຈະເຮັດໃຫ້ເຖິງຂໍ້ບົກຜ່ອງຂອງວັດສະດຸທີ່ມີຢູ່.
ອຸປະສັກທາງການຄ້າ ແລະສິ່ງທ້າທາຍ
ເຖິງແມ່ນວ່າ zirconium tetrachloride ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນທ່າແຮງອັນໃຫຍ່ຫຼວງໃນການຄົ້ນຄວ້າຫ້ອງທົດລອງ, ການຄ້າຂອງມັນຍັງປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍບາງຢ່າງ:
1. ຂະບວນການໃຫຍ່ເຕັມຕົວ:ໃນປັດຈຸບັນ, ຂະບວນການຜະລິດ zirconium tetrachloride ແລະອະນຸພັນຂອງມັນຍັງບໍ່ທັນແກ່ເຕັມທີ່, ແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະຄວາມສອດຄ່ອງຂອງການຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່ຍັງຕ້ອງໄດ້ຮັບການກວດສອບຕື່ມອີກ.
2. ການຄວບຄຸມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ:ເຖິງແມ່ນວ່າຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງວັດຖຸດິບແມ່ນຕໍ່າ, ແຕ່ໃນການຜະລິດຕົວຈິງ, ປັດໃຈຄ່າໃຊ້ຈ່າຍເຊັ່ນຂະບວນການສັງເຄາະແລະການລົງທຶນຂອງອຸປະກອນຕ້ອງໄດ້ຮັບການພິຈາລະນາ.
ການຍອມຮັບຂອງຕະຫຼາດ: Lithium iron phosphate ແລະ ternary lithium ໄດ້ຄອບຄອງສ່ວນແບ່ງຕະຫຼາດຂະຫນາດໃຫຍ່ແລ້ວ. ໃນຖານະເປັນອຸປະກອນການທີ່ພົ້ນເດັ່ນຂື້ນ, zirconium tetrachloride ຕ້ອງການສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມໄດ້ປຽບພຽງພໍໃນການປະຕິບັດແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບການຮັບຮູ້ຂອງຕະຫຼາດ.
ການຄາດຄະເນໃນອະນາຄົດ
Zirconium tetrachloride ແລະອະນຸພັນຂອງມັນມີຄວາມສົດໃສດ້ານການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຫມໍ້ໄຟ lithium. ດ້ວຍຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງເຕັກໂນໂລຢີຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ຂະບວນການຜະລິດຂອງມັນຄາດວ່າຈະໄດ້ຮັບການເພີ່ມປະສິດທິພາບຕື່ມອີກແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຈະຫຼຸດລົງເທື່ອລະກ້າວ. ໃນອະນາຄົດ, zirconium tetrachloride ຄາດວ່າຈະປະກອບວັດສະດຸເຊັ່ນ: lithium iron phosphate ແລະ ternary lithium, ແລະເຖິງແມ່ນວ່າການທົດແທນບາງສ່ວນໃນສະຖານະການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສະເພາະໃດຫນຶ່ງ.
| ລາຍການ | ຂໍ້ມູນຈໍາເພາະ |
| ຮູບລັກສະນະ | ຜົງ Crystal ສີຂາວເຫຼື້ອມ |
| ຄວາມບໍລິສຸດ | ≥99.5% |
| Zr | ≥38.5% |
| Hf | ≤100ppm |
| SiO2 | ≤50ppm |
| Fe2O3 | ≤150ppm |
| Na2O | ≤50ppm |
| TiO2 | ≤50ppm |
| Al2O3 | ≤100ppm |
ZrCl₄ ປັບປຸງປະສິດທິພາບຄວາມປອດໄພໃນຫມໍ້ໄຟແນວໃດ?
1. ຍັບຍັ້ງການຈະເລີນເຕີບໂຕຂອງ lithium dendrite
ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ lithium dendrites ແມ່ນຫນຶ່ງໃນເຫດຜົນທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບວົງຈອນສັ້ນແລະຄວາມຮ້ອນຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium runaway. Zirconium tetrachloride ແລະອະນຸພັນຂອງມັນສາມາດຍັບຍັ້ງການສ້າງຕັ້ງແລະການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ lithium dendrites ໂດຍການປັບຄຸນສົມບັດຂອງ electrolyte ໄດ້. ຕົວຢ່າງ, ບາງສານເສີມທີ່ອີງໃສ່ ZrCl₄ ສາມາດປະກອບເປັນຊັ້ນການໂຕ້ຕອບທີ່ຫມັ້ນຄົງເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ lithium dendrites ເຂົ້າໄປໃນ electrolyte, ດັ່ງນັ້ນການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຂອງວົງຈອນສັ້ນ.
2. ປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນຂອງ electrolyte
electrolytes ແຫຼວແບບດັ້ງເດີມແມ່ນມີຄວາມສ່ຽງທີ່ຈະເສື່ອມໂຊມໃນອຸນຫະພູມສູງ, ປ່ອຍຄວາມຮ້ອນ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນ.Zirconium tetrachlorideແລະອະນຸພັນຂອງມັນສາມາດພົວພັນກັບອົງປະກອບໃນ electrolyte ເພື່ອປັບປຸງສະຖຽນລະພາບຄວາມຮ້ອນຂອງ electrolyte. electrolyte ທີ່ໄດ້ຮັບການປັບປຸງນີ້ແມ່ນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼາຍທີ່ຈະທໍາລາຍໃນອຸນຫະພູມສູງ, ດັ່ງນັ້ນການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງດ້ານຄວາມປອດໄພຂອງຫມໍ້ໄຟພາຍໃຕ້ສະພາບອຸນຫະພູມສູງ.
3. ປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນການໂຕ້ຕອບ
Zirconium tetrachloride ສາມາດປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນການໂຕ້ຕອບລະຫວ່າງ electrode ແລະ electrolyte ໄດ້. ໂດຍການປະກອບເປັນຮູບເງົາປ້ອງກັນຢູ່ດ້ານຂອງ electrode, ມັນສາມາດຫຼຸດຜ່ອນປະຕິກິລິຍາຂ້າງຄຽງລະຫວ່າງວັດສະດຸ electrode ແລະ electrolyte, ດັ່ງນັ້ນການປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງໂດຍລວມຂອງຫມໍ້ໄຟ. ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງການໂຕ້ຕອບນີ້ແມ່ນສໍາຄັນຕໍ່ກັບການປ້ອງກັນການເສື່ອມໂຊມຂອງປະສິດທິພາບແລະບັນຫາຄວາມປອດໄພຂອງຫມໍ້ໄຟໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟແລະການປ່ອຍ.
4. ຫຼຸດຜ່ອນການຕິດໄຟຂອງ electrolyte
electrolytes ແຫຼວແບບດັ້ງເດີມໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນໄວໄຟໄວ, ເຊິ່ງເພີ່ມຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການເກີດໄຟໄຫມ້ຫມໍ້ໄຟພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການລ່ວງລະເມີດ. Zirconium tetrachloride ແລະອະນຸພັນຂອງມັນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອພັດທະນາ electrolytes ແຂງຫຼື electrolytes ເຄິ່ງແຂງ. ວັດສະດຸ electrolyte ເຫຼົ່ານີ້ໂດຍທົ່ວໄປມີ flammability ຕ່ໍາ, ດັ່ງນັ້ນການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຂອງໄຟຫມໍ້ໄຟແລະການລະເບີດຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
5. ປັບປຸງຄວາມສາມາດໃນການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນຂອງຫມໍ້ໄຟ
Zirconium tetrachloride ແລະອະນຸພັນຂອງມັນສາມາດປັບປຸງຄວາມສາມາດໃນການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນຂອງຫມໍ້ໄຟ. ໂດຍການປັບປຸງການນໍາຄວາມຮ້ອນແລະສະຖຽນລະພາບຄວາມຮ້ອນຂອງ electrolyte, ຫມໍ້ໄຟສາມາດ dissipate ຄວາມຮ້ອນໄດ້ປະສິດທິພາບຫຼາຍໃນເວລາທີ່ແລ່ນຢູ່ໃນການໂຫຼດສູງ, ດັ່ງນັ້ນການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງ runaway ຄວາມຮ້ອນ.
6. ປ້ອງກັນການລະບາຍຄວາມຮ້ອນຂອງວັດສະດຸ electrode ບວກ
ໃນບາງກໍລະນີ, ການລະບາຍຄວາມຮ້ອນຂອງວັດສະດຸ electrode ໃນທາງບວກແມ່ນຫນຶ່ງໃນປັດໃຈສໍາຄັນທີ່ນໍາໄປສູ່ບັນຫາຄວາມປອດໄພຂອງຫມໍ້ໄຟ. Zirconium tetrachloride ແລະອະນຸພັນຂອງມັນສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການລະບາຍຄວາມຮ້ອນໂດຍການປັບຄຸນສົມບັດທາງເຄມີຂອງ electrolyte ແລະຫຼຸດຜ່ອນປະຕິກິລິຍາ decomposition ຂອງວັດສະດຸ electrode ໃນທາງບວກຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ.
ເວລາປະກາດ: 29-04-2025