Penyebab terbentuknya cabang litium pada baterai litium, cara mengetahui latensi awal litium pada baterai

Mawallafi: Iflowpower - પોર્ટેબલ પાવર સ્ટેશન સપ્લાયર

Penyebab terbentuknya cabang litium pada baterai ion litium, bagaimana cara menemukan latensi awal litium pada baterai? Kristal derinasi litium mengacu pada logam dendrit, yang terbentuk ketika reduksi ion litium dikurangi oleh baterai ion litium menggunakan elektrolit cair. Alasan mengapa logam litium tidak digunakan sebagai bahan aktif elektroda negatif adalah karena kristalisasi logam litium dalam elektroda negatif membentuk logam litium dendritik - "Lithium Grind Crystal". "Kristal Penggilingan Lithium" akan menembus diafragma sampai batas tertentu, mengakibatkan korsleting di dalam baterai ion lithium, yang secara serius mengancam keselamatan pribadi.

Pembentukan kristal laktat litium pada baterai ion litium (1) Permukaan elektroda tidak rata: penyebab permukaan elektroda tidak rata: lapisan elektroda tunggal tidak rata, perbedaan berat dua kutub besar, zat aktif mengandung kotoran, dll. Makin besar kekasaran permukaan, makin kondusif bagi pembentukan dendrit litium. (2) Dalam proses pelepasan, konsentrasi ion litium elektroda negatif secara bertahap meningkat, dan konsentrasi ion litium elektroda positif perlahan-lahan mengecil.

Saat kedalamannya dilepaskan, jumlah ion litium terbatas karena elektroda negatifnya terbatas, sehingga ion litium yang tersisa akan bebas ke permukaan Ekstrim, dan mengendap. (3) Gradien konsentrasi dan distribusi ion litium: ion litium dikeluarkan dari bahan elektroda positif, melewati elektrolit dan diafragma, menanamkan elektroda negatif. Selama pengisian daya, konsentrasi ion litium elektroda positif terus meningkat, dan konsentrasi ion litium elektroda negatif secara bertahap berkurang, dan konsentrasi ion dapat dianggap sebagai 0 dalam larutan encer yang memiliki kerapatan arus besar, yang menunjukkan bahwa elektroda negatif terisi sebagian, dan cabang, cabang Laju pertumbuhan struktur kristal dan laju pengimbangan ion dalam elektrolit.

Bagaimana cara menemukan latensi litium awal dalam baterai? Untuk menangkap struktur dendritik, baterai ion litium dipasang pada mikroskop video definisi tinggi, dan dapat dipantau untuk memantau tegangan antara pertumbuhan dendrit dan dua elektroda, yang berubah selama siklus pengisian dan pengosongan. Pengamatan pertumbuhan atau kontraksi kristal dendritik elektroda, dan hasil pengukuran tegangan keadaan degradasi umum, kemudian menghubungkan mode tegangan ke aktivitas dendrit tertentu. 1.

Metode penangkapan hidrogen Deteksi pertumbuhan cabang litium telah membangun platform pengamatan optik in situ dan penangkapan gas H2, yang menunjukkan prinsip penggunaan deteksi penangkapan gas H2 pada pertumbuhan cabang litium. Menyegel gas yang muncul dalam botol kaca untuk memasuki kromatografi gas dan mendeteksi secara otomatis, dan mikroskop optik dapat digunakan untuk merekam perilaku pembentukan dendrit secara bersamaan. Biasanya, ion litium dikeluarkan dari elektrode positif dan ditanamkan dalam negatif grafit dalam bentuk LiC6.

Kristal laktar litium dimulai di bagian elektroda negatif grafit yang jenuh litium dalam kondisi pengisian berlebih atau pengisian cepat, dan hidrogen yang bereaksi dibentuk dengan pengikat polimer. 2. Bila tidak ada pengikat polimer, deteksi in situ litium diturunkan guna menyingkirkan gangguan reduksi elektrolit dan zat-zat lainnya, merakit dua baterai ion litium tambahan (baterai LIFEPO4-CU dan LIFEPO4-grafit), tanpa pengikat bahan polimerisasi apa pun.

Mengenai baterai Lifepo4-grafit, pertumbuhan cabang litium diamati pada 1080 detik, dan tegangan baterai sekitar 3,6V. Pada baterai LifePo4-Cu, ion litium disepuh langsung pada permukaan lembaran tembaga untuk membentuk logam litium.

Namun, karena keterbatasan pengamatan mikroskop optik, pertumbuhan cabang litium diamati sekitar 120 detik, dan tegangan baterai sekitar 3,6 V. Dendritik adalah struktur pohon kecil dan keras, yang akan tumbuh dalam baterai ion litium, dan bagian yang menonjol seperti jarum disebut dendrit.

Kedua hal tersebut dapat mengakibatkan kerusakan besar, dapat menembus diafragma yang ada di dalam baterai, seperti halnya rumput liar yang dapat menembus teras semen atau yang sudah diaspal. Selain itu, bahan-bahan tersebut juga menambahkan elektrolit baru dan reaksi merugikan lithium, mempercepat kegagalan baterai. Kepadatan energi baterai logam litium lebih tinggi daripada baterai ion litium yang umum digunakan, tetapi dendritik dan kristal dendritik telah menghambat popularitas baterai logam litium.

Dalam pengisian sirkulasi jangka panjang, pembentukan dendrit litium merupakan salah satu baterai ion litium yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari, yang membatasi penerapannya dalam banyak aplikasi. Dendrit litium harus mengatasi radius kritis termodinamika agar memiliki inti berbentuk energi yang memadai; inti kristal tunggal harus lebih besar daripada radius kritis kinetik yang dapat tumbuh, jika tidak, nukleasi kristal akan menghilang. .