Nchịkọta nke nyocha ọdịda na usoro mmejọ nke batrị lithium ion

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - პორტატული ელექტროსადგურის მიმწოდებელი

The ọgbọ na uto nke 1SEI film bụ na azụmahịa lithium-ion batrị usoro, na batrị ikike ọnwụ òkè si n&39;akụkụ mmetụta n&39;etiti graphite na organic electrolyte, na graphite na-adị mfe electrochemically reacted na lithium ion organic electrolyte, karịsịa mgbaze bụ vinyl carbonate (EC) na dimethyl carbonate (DMC). Mgbe batrị lithium ion dị n&39;oge nchaji mbụ (ogbo), electrolyte na-adịghị mma na lithium ion electrolyte mere na lithium ion electrolyte mere na oyi akwa nke siri ike electrolyte interface (SEI) na-emepụta na graphite elu, nke nwere ike ime ka akụkụ nke ike na-apụghị ịgbagha agbagha. Ihe nkiri SEI na-eme ka a na-ebufe ion mgbe ọ na-echebe ihe na-emeghachi omume, ma na-egbochi nkwụsi ike nke ihe na-arụ ọrụ nke batrị na-arụ ọrụ na-egbochi ihe na-arụ ọrụ.

Otú ọ dị, n&39;oge okirikiri batrị na-esote, ebe ọ bụ na mgbasawanye na nkwụsị nke ihe electrode na-eme ka saịtị ọhụrụ na-arụ ọrụ kpughee, nke a nwere ike ime ka usoro ọdịda na-efunahụ na-aga n&39;ihu, ya bụ, ike nke batrị na-anọgide na-agbada. Enwere ike ikwu usoro ọdịda a na usoro mbelata electrochemical nke elu nke electrode, nke a na-egosipụta dị ka mmụba na-aga n&39;ihu na ọkpụrụkpụ nke ihe nkiri SEI. Ya mere, ọmụmụ ihe ihe nkiri kemịkalụ SEI na morphology nwere ike ịdị omimi karị, ihe kpatara ikike batrị lithium-ion na mbelata ike.

Usoro nhazi ihe nkiri SEI N&39;ime afọ ndị na-adịbeghị anya, ndị nchọpụta agbalịwo ịmụ banyere ọdịdị nke akpụkpọ anụ SEI site na nkwụsịtụ nyocha nke obere usoro batrị. A na-eme usoro ịkwasa batrị n&39;ime igbe mkpuchi ikuku inert gas ( <5 ppm). After the battery is disassembled, it can pass a nuclear magnetic resonance technology (NMR), a flight time secondary ion mass spectrometry (TEMS), a scanning electron microscope (SEM), a transmission electron microscope (TEM), an atomic force microscope (AFM), X-ray absorption spectrum (XAF), and Infrared (FTIR) and Raman Spectroscopy and other test methods study the thickness, morphology, composition, growth process and mechanism of SEI membranes.

Ọ bụ ezie na a na-eji ọtụtụ ụzọ ule eme ihe iji mara ihe nkiri SEI, a na-eji ihe nlereanya nke ihe nkiri SEI na-eto eto na batrị iji kọwaa ụzọ dị elu na nke ziri ezi. Ihe isi ike bụ na ihe nkiri SEI na-agbagwoju anya na ihe dị iche iche dị iche iche dị ka organic na inorganic, na ihe na-eme ka ọ dị mgbagwoju anya, ọ na-esikwa ike ma dị mfe ịzaghachi gburugburu ebe obibi. Ọ bụrụ na ọ bụ ihe na-ekwesịghị ekwesị, ọ na-esiri ike inweta ezi ozi nke ihe nkiri SEI.

Mgbochi nke ihe nkiri SEI bụ mmeghachi omume akụkụ parasitic nke electrochemical, nke nwere mmekọrịta chiri anya na mmeghachi omume mmeghachi omume, usoro mbufe oke, na geometry nhazi nke batrị. Otú ọ dị, mgbanwe nke ihe nkiri SEI adịghị eduga ozugbo na ọdịda nke ọdịda mbibi, na nbibi ya ga-eme ka mmụba nke okpomọkụ dị n&39;ime batrị batrị, nke n&39;aka nke ya nwere ike ime ka ikuku na-emebi emebi, na okpomọkụ siri ike ga-eme ka okpomọkụ ghara ịchịkwa. Na FMMEA, a na-ewere nhazi na uto nke ihe nkiri SEI dị ka usoro ọnwụ, nke nwere ike ime ka batrị belata ikike ma mee ka ihe mgbochi dị n&39;ime.

2 Lithium dendrites na-emepụta, ma ọ bụrụ na a na-ebuba batrị ngwa ngwa na njupụta dị ugbu a dị elu karịa ọkwa ya ugbu a, na elu na-adịghị mma na-adị mfe ịmepụta lithium dendride metal. Kristal dendritic a dị mfe ịkwanye diaphragm, na-eme ka obere sekit dị n&39;ime batrị. Ọnọdụ a nwere ike ịkpata ọdịda nke mbibi batrị, ọ na-esikwa ike ịchọpụta tupu batrị agafeghị obere oge.

N&39;ime afọ ndị na-adịbeghị anya, ndị nchọpụta amụwo mmụba nke lithium dendride na mmekọrịta dị n&39;etiti mmụba nke lithium dendride na ikike mgbasa ozi lithium ion nke lithium dendride. Nnwale na-egosi na uto nke lithium delegra siri ike ịchọpụta ma ọ bụ hụ na usoro batrị zuru oke, na ụdị nke ugbu a bụ nanị uto nke lithium dendrites n&39;okpuru otu usoro. Na usoro nnwale, batrị transperent nke iko quartz rụrụ nwere ike ịhụ usoro uto nke lithium dendrites na ọnọdụ.

Onye nyocha Zhang Yuegono na Suzhou Nanotechnology na Nano Bionic Research Institute na mba m ekpughere usoro nhazi nke lithium dendrites (dị ka e gosiri na vidiyo) teknụzụ na teknụzụ nyocha eletrọnịkị (SEM). Agbanyeghị, na sistemụ batrị lithium-ion nke azụmahịa, ọ na-esiri ike nweta nlele mbụ nke alaka lithium. Ọnọdụ zuru ụwa ọnụ bụ ịhụ kristal alaka lithium ya site n&39;ịkwasa batrị.

Otú ọ dị, n&39;ihi na ọrụ nke alaka lithium dị oke elu, ọ na-esiri ike nyochaa nkọwa nke ọgbọ. Zier et al. A tụrụ aro ka ise elektrọn micrograms site na ịchacha ihe nhazi electrode iji chọpụta ọnọdụ dendrites.

Ọ bụrụ na tupu ịgbasa batrị, ọgbọ nke alaka ụlọ ọrụ lithium kristal emeela ka ime ime mkpụmkpụ dị n&39;ime, mgbe ahụ, akụkụ a nke kristal dendritic nwere ike isi ike ịhụ n&39;ihi na nnukwu ihe ọkụkụ dị ugbu a nke obere sekit dị n&39;ime nwere ike ime ka alaka ụlọ ọrụ lithium crystallization. Mkpuchi microporous dị na mpaghara nke diaphragm na-egosi na enwere ike itolite ọnọdụ lithium dendrites, mana akụkụ ndị a nwere ike na-ekpo oke ọkụ ma ọ bụ bute ya site na mmetọ adịghị ọcha nke ígwè. Ya mere, n&39;ihu mmepe nke ọdịda ụdị ịkọ ntoputa nke lithium alaka, na n&39;otu oge ahụ, ọ bụ nnọọ ihe bara uru na-amụ ndụ na ọdịda mmekọrịta n&39;okpuru dị iche iche na-arụ ọrụ ọnọdụ.

3 Ntuli aka nke ihe ndị na-arụ ọrụ na-adịghị mma na ntinye nke ngwa ngwa ngwa ngwa na mwepu ma ọ bụ ihe na-arụ ọrụ electrode, ihe na-arụ ọrụ na-adịkarị mfe na ntụ ntụ ma ọ bụ nkewa. N&39;ozuzu, ka batrị na-agbatị, ihe ndị dị na micron-sized, nrụgide dị n&39;ime ion nwere ike imebi. Enwere ike ịhụ mgbawa mbụ site na SEM n&39;elu ihe ndị na-arụ ọrụ.

Dị ka ntinye ion lithium ugboro ugboro, mgbawa na-agbatị mgbe niile, na-eme ka ụmụ irighiri ihe na-agbawa. Ihe ndị na-agbawa agbawa ga-ekpughere elu ọhụrụ na-arụ ọrụ, a na-emepụta ihe nkiri SEI na elu ọhụrụ. Site na nyocha na nyocha nke ion lithium na-etinye nrụgide, imepụta ihe elektrọd batrị ka mma.

Christensen na Newman et al. Mepụtara ụdị nrụgide nke lithium-ion nke mbụ, na ndị nchọpụta ndị ọzọ agbasawanyela ihe dị iche iche, na ọdịdị geometric nke ihe, na ihe. Ụdị nrụgide ion agbakwunyere ga-enyere ndị nchọpụta aka ịmepụta ihe ndị na-arụsi ọrụ ike karị.

Otú ọ dị, a na-amụkwu mwepu nke ikike na ike nke ihe ndị na-arụ ọrụ, na usoro ọdịda nke fragmentation nke urughuru na-ebu amụma n&39;ụzọ zuru ezu iji buru amụma ndụ nke batrị lithium-ion. Mgbanwe olu nke ihe electrode nwekwara ike ime ka ihe na-arụ ọrụ na-ebupụ na onye na-achịkọta ugbu a, nke mere na akụkụ a nke ihe na-arụ ọrụ adịghị adị. Usoro lithium inconed nke ihe na-arụ ọrụ na-esonyere ya na mbugharị ion na mpụ eletrọn n&39;ime batrị.

Ebe ọ bụ na electrolyte bụ ihe mkpuchi elektrọnik, naanị ion nwere ike ịnye ya. Omume nke electrons dị mkpa na netwọk ndị na-eduzi ihe nke elu electrode rụrụ site na onye na-eduzi ya. Mgbanwe ugboro ugboro na olu nke ihe electrode nwere ike ime ka ihe ndị na-arụ ọrụ na-arụ ọrụ na-arụ ọrụ site na netwọk na-eduzi iji mepụta usoro dịpụrụ adịpụ, nke na-adịghị.

Enwere ike tụọ mgbanwe a na nhazi electrode site na ịlele usoro dịka porosity ma ọ bụ ebe elu. Enwere ike megharịa usoro a site n&39;iji ion beam focal ion (FIB) na-egweri elu electrode, na-eji SEM mee nchọpụta morphological ma ọ bụ nyocha X-ray tomography site na iji SEM. N&39;ihi na a na-ehicha ihe electrode na-adịghị mma ma wepụ ya na netwọk na-eduzi.

Ihe na-arụ ọrụ nke ọma nke electrode dị mma na-arụ ọrụ bụ ihe na-emekarị mgbanwe metal oxide, dị ka lithium cobaltate (LiMn2O4), ma ọ bụ polyanate lithium nnu, lithium iron phosphate (LifePo4). Ọtụtụ n&39;ime ihe ndị dị mma na-arụ ọrụ bụ usoro mmeghachi omume agbakwunyere, na usoro nchekasị ha na usoro nkwụghachi ụgwọ na-abụkarị n&39;ihi ọdịda nke granules na nkọwa nke ihe ndị na-arụ ọrụ n&39;elu. A na-emepụta ihe nkiri SEI ma na-emetụta elu nke electrode dị mma, ma elu nke electrode dị mma nwere ikike dị elu, na ihe nkiri SEI ya dị oke mkpa ma kwụsie ike.

Tụkwasị na nke ahụ, ihe electrode dị mma na-enwekwa ike ime ka mmetụta nke ọgbọ okpomọkụ dị n&39;ime, karịsịa mgbe batrị karịrị oche. N&39;oge a na-akwụ ụgwọ, electrolyte na-aghọ onye na-adịghị eguzosi ike n&39;ihe n&39;okpuru nrụgide dị elu, nke na-eme ka electrolyte na ihe dị mma na-arụ ọrụ nke ọma, nke na-eme ka okpomọkụ dị n&39;ime batrị na-aga n&39;ihu na-ebili, na ihe electrode dị mma na-ahapụ oxygen. Nkwalite ọzọ, na-ebute ọkụ na-adịghị na njikwa, ọ ga-ebute ọdịda mbibi na batrị.

Enwere ike nyochaa ihe electrode dị mma nke na-eme n&39;oge a na-ebufe ya site na chromatography gas iji nyochaa ma ọ bụ chọpụta nhazi ihe electrode site na nhazi ihe nchọpụta X-ray spectrum electrode. Agbanyeghị, ugbu a enweghị ụdị ọdịda nke nwere ike ibu amụma n&39;ime batrị site na oke oke gas. Nchịkọta: Ụdị usoro ọdịda nke batrị lithium-ion nke ọma na ihe na-adịghị mma bụ ihe dị mkpa maka ire ere nke akpụkpọ anụ SEI, mmepụta nke kristal kristal nke lithium delegated ma ọ bụ ọla kọpaprine, ntụ ntụ nke ihe na-arụ ọrụ na-ekpo ọkụ na gas decomposition gas, wdg.

N&39;ime ha, ọgbọ nke lithium derivatives ma ọ bụ ọla kọpa delegths, ihe decomposition gas na-adị mfe mere site thermal nke na-achịkwa cell, na-eme ka combustion nke batrị, na ọbụna gbawara. A na-enyocha ọdịda nke batrị lithium-ion site na ọnọdụ dara ada, a na-emezikwa usoro ahụ site n&39;ịkwalite ngwa batrị, nhazi ya, yana melite ngbanwe gburugburu ebe obibi, ntụkwasị obi na nchekwa batrị. Ya mere, enwere ihe nduzi dị oke mkpa maka mmepụta na ngwa bara uru nke batrị.