লিথিয়াম ব্যাটারির ক্ষমতার কারণ কী?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - ପୋର୍ଟେବଲ୍ ପାୱାର ଷ୍ଟେସନ୍ ଯୋଗାଣକାରୀ

রিপোর্ট অনুসারে, -২০ ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় ঘরের তাপমাত্রায় লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ডিসচার্জ ক্ষমতা মাত্র ৩১.৫%। ঐতিহ্যবাহী লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির অপারেটিং তাপমাত্রা -২০ ~ + ৫৫ ¡ã সেলসিয়াসের মধ্যে।

কিন্তু মহাকাশযানের বিভাগে, বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য -40 ¡ã সেলসিয়াস তাপমাত্রায় ব্যাটারি সঠিকভাবে কাজ করতে হয়। অতএব, লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির নিম্ন তাপমাত্রার বৈশিষ্ট্য উন্নত করা অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ। কম তাপমাত্রার পরিবেশে, ইলেক্ট্রোলাইটের সান্দ্রতা বৃদ্ধি পায়, এমনকি আংশিকভাবে শক্ত হয়ে গেলেও, যার ফলে লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির পরিবাহিতা কম হয়।

কম তাপমাত্রার পরিবেশে ইলেক্ট্রোলাইট এবং ঋণাত্মক ইলেকট্রোড এবং ডায়াফ্রামের মধ্যে সামঞ্জস্যতা নষ্ট হয়ে যায়। নিম্ন তাপমাত্রার পরিবেশে লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড মারাত্মকভাবে অবক্ষেপিত হয়েছিল, এবং অবক্ষেপিত ধাতব লিথিয়াম একটি ইলেক্ট্রোলাইটের সাথে বিক্রিয়া করেছিল, এবং পণ্য জমার ফলে একটি কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেস (SEI) পুরুত্ব তৈরি হয়েছিল। নিম্ন তাপমাত্রার পরিবেশে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি সক্রিয় পদার্থের অভ্যন্তরীণ বিস্তার ব্যবস্থা হ্রাস করে, চার্জ ট্রান্সফার ইম্পিডেন্স (RCT) উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়।

বিশেষজ্ঞ দৃষ্টিভঙ্গি ১: ইলেক্ট্রোলিন দ্রবণ লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির নিম্ন তাপমাত্রার কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করে, ইলেক্ট্রোলাইটের গঠন এবং বস্তুগতকরণ বৈশিষ্ট্য ব্যাটারির নিম্ন তাপমাত্রার কর্মক্ষমতার উপর নেতিবাচক প্রভাব ফেলে। ব্যাটারির পৃষ্ঠের সমস্যা হল: ইলেক্ট্রোলাইটের সান্দ্রতা বড় হয়ে যাবে, আয়ন পরিবাহিতা ধীর হবে, যার ফলে বহিরাগত সার্কিটের ইলেকট্রন স্থানান্তরের গতি হবে, তাই ব্যাটারিটি মারাত্মকভাবে মেরুকৃত হয়েছে এবং চার্জ এবং স্রাব ক্ষমতা তীব্র হ্রাস পেয়েছে। বিশেষ করে যখন কম তাপমাত্রায় চার্জ করা হয়, তখন লিথিয়াম আয়নগুলি সহজেই নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের পৃষ্ঠে লিথিয়াম ডিলেগ্রেন তৈরি করতে পারে, যার ফলে ব্যাটারি ব্যর্থ হয়।

ইলেক্ট্রোলাইটের নিম্ন তাপমাত্রার কর্মক্ষমতা ইলেক্ট্রোলাইটের নিজস্ব পরিবাহিতার আকারের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত, বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার ট্রান্সমিশন আয়ন দ্রুত এবং কম তাপমাত্রায় আরও বেশি ক্ষমতা প্রয়োগ করা যেতে পারে। ইলেক্ট্রোলাইটে লিথিয়াম লবণ যত বেশি হবে, স্থানান্তরের সংখ্যা তত বেশি হবে, পরিবাহিতা তত বেশি হবে। উচ্চ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, আয়ন পরিবাহিতা যত দ্রুত, পোলারাইজেশন যত কম, কম তাপমাত্রায় ব্যাটারির কর্মক্ষমতা তত ভালো।

অতএব, লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির নিম্ন তাপমাত্রার ভালো কর্মক্ষমতা অর্জনের জন্য উচ্চ পরিবাহিতা একটি প্রয়োজনীয় শর্ত। ইলেক্ট্রোলাইটের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা ইলেক্ট্রোলাইটের গঠনের সাথে সম্পর্কিত, এবং দ্রাবকের সান্দ্রতা ইলেক্ট্রোলাইট বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার পথ উন্নত করার জন্য। কম তাপমাত্রায় দ্রাবকের তরলতা ভালো থাকা আয়ন পরিবহনের গ্যারান্টি, এবং কম তাপমাত্রায় ইলেক্ট্রোলাইট দ্বারা গঠিত কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট ঝিল্লিও লিথিয়াম আয়ন পরিবাহিতাকে প্রভাবিত করার একটি চাবিকাঠি, এবং RSEI হল কম তাপমাত্রার পরিবেশে লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির একটি শক্ত প্রতিবন্ধকতা।

বিশেষজ্ঞ ২: লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির নিম্ন তাপমাত্রার কর্মক্ষমতা সীমিত করার স্বাদের কারণগুলি হল নিম্ন তাপমাত্রা, নতুন Li+ ডিফিউশন প্রতিবন্ধকতা, কিন্তু SEI ফিল্ম নয়। স্তরযুক্ত কাঠামোটিতে এক-মাত্রিক লিথিয়াম-আয়ন ডিফিউশন চ্যানেল উভয়ই রয়েছে, যার ত্রিমাত্রিক চ্যানেল কাঠামোর স্থিতিশীলতা রয়েছে এবং এটি প্রথম বাণিজ্যিক লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি পজিটিভ উপাদান। এর প্রতিনিধিত্বকারী পদার্থগুলির মধ্যে রয়েছে LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 এবং Li (Ni, Co, Mn) O2, e।