Tirohanga o te Tatari Rahunga me te Hanga Hapa o te Battery Lithium Ion

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Pembekal Stesen Janakuasa Mudah Alih

Ko te whakatipuranga me te tipu o te kiriata 1SEI kei roto i te punaha pākahiko lithium-ion arumoni, a ko te wahanga mate o te pākahiko mai i te paanga taha i waenga i te kauwhata me te electrolyte pararopi, a ka ngawari te tauhohenga hiko o te kauwhata ki te lithium ion organic electrolyte, ina koa ko te Solvent he vinyl carbonate (EC) me te dimethyl carbonate (DMC). I te wa o te pākahiko lithium katote i te wa tuatahi o te utu (waahanga), ka puta te electrolyte kino me te lithium ion electrolyte ka puta te lithium ion electrolyte ka hangaia he paparanga o te atanga electrolyte totoka (SEI) kiriata i roto i te mata graphite, ka taea te hanga i tetahi waahanga o te kaha kore e taea te huri. Ko te kiriata SEI e whakarite ana i te tuku katote i te wa e tiaki ana i te matū tauhohenga, me te aukati i te pumau o te mahi rauemi kaha o te rauemi hohe o te pākahiko i te aukati i te matū hohe.

Heoi, i roto i te huringa o muri o te pākahiko, i te mea ko te roha tonu me te whakahekenga o nga rauemi hiko ka puta he waahi kaha hou, ka taea e tenei te raru tonu te mate, ara, ka heke tonu te kaha o te pākahiko. Ko tenei tikanga ngoikore ka taea te tohu ki te tukanga whakaheke hiko o te mata o te hiko, e whakaatuhia ana ko te piki haere tonu o te matotoru o te kiriata SEI. Na reira, ko te rangahau o nga waahanga matū kiriata SEI me te morphology ka taea te hohonu ake, te take o te kaha o te pākahiko lithium-ion me te heke o te mana.

Te tukanga hanga kiriata SEI I nga tau tata nei, kua ngana nga kairangahau ki te ako i te ahua o nga kiriuhi SEI na roto i te whakakore i nga whakamatautau o nga punaha pākahiko iti. Ko te tukanga wetewete o te pākahiko ka mahia i roto i te pouaka karapu hau inert aerosolic ( <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.

Ahakoa he maha nga tikanga whakamatautau kua whakamahia hei tohu i te kiriata SEI, ko te tauira pono o te kiriata SEI e tipu ana i roto i te pākahiko ka whakamahia hei tohu i nga huarahi matatau me te tika. Ko te uaua he uaua te kiriata SEI me nga momo matū penei i te pararopi me te pararopi, he uaua te whakauru, he tino ngoikore, he ngawari hoki te urupare ki te taiao. Mena kaore i te tika, he uaua ki te tiki i nga korero pono o te kiriata SEI.

Ko te matotoru o te kiriata SEI he tauhohenga taha parataiao hiko, he hononga tata ki te kinetics tauhohenga, te tukanga whakawhiti papatipu, me te hangahanga hangahanga o te pākahiko. Heoi, ko te whakarereketanga o te kiriata SEI e kore e arai tika ki te korenga o te korenga kino, a ko tana whakapohehe ka nui ake te pāmahana o roto o te pākahiko, katahi ka puta te hau pirau, ka mutu te wera nui ka kore e taea te whakahaere. I roto i te FMMEA, ko te hanganga me te tipu o te kiriata SEI e kiia ana he tikanga mate, ka taea e te pākahiko te whakaiti i te kaha me te whakanui ake i te aukati o roto.

2 Ka whakaputa nga dendrites Lithium, mena ka tere te utaina o te pākahiko i te kiato o naianei teitei ake i te waa kua whakatauhia, a ka ngawari te hanga o te mata kino ki te hanga i te whakarewa lithium dendride. He ngawari tenei karaihe dendritic ki te wero i te diaphragm, ka puta he ara iahiko poto i roto i te pākahiko. Ko tenei ahuatanga ka kore e pakaru te pākahiko, a he uaua ki te kite i mua i te wa poto o te hikohiko.

I nga tau kua pahure ake nei, kua rangahauhia e nga kairangahau te tere o te tipu o te lithium dendride me te hononga i waenganui i te tipu o te tipu o te lithium dendrites me te kaha o te whakawhitinga o te lithium ion o te lithium dendrites. Ko nga whakamatautau e whakaatu ana ko te tipu o te lithium delegra he uaua ki te kite, ki te maataki ranei i roto i te punaha pākahiko oti, a ko te tauira o naianei he iti ki te tipu o te lithium dendrites i raro i te punaha kotahi. I roto i te punaha whakamatautau, ka taea e te pākahiko maramara i hangaia e te karaehe kiripaka te kite i te tipu o nga dendrites lithium i te waahi.

Ko te kairangahau a Zhang Yuegono i Suzhou Nanotechnology me te Nano Bionic Research Institute i toku whenua i whakaatu i te tukanga o te hanganga o te lithium dendrites (e whakaatuhia ana e te ataata) te hangarau i roto i te hangarau matawai irahiko microscope (SEM). Heoi, i roto i te punaha pākahiko lithium-ion arumoni, he uaua ki te whakatutuki i te tirohanga taketake o nga peka lithium. Ko te ahuatanga o te ao ko te mataki i ona tioata peka lithium ma te whakakore i te pākahiko.

Engari, na te mea he tiketike rawa te mahi o te peka lithium, he uaua ki te tātari i nga korero o te whakatipuranga. Zier et al. Ko te whakaaro ki te tuhi i nga micrograms irahiko hiko ma te tae i te hanganga hiko hei whakatau i te waahi o nga dendrites.

Mena i mua i te whakakorenga o te pākahiko, na te whakatipuranga o te karaihe peka lithium i puta te ara iahiko poto o roto, katahi ka uaua te kite i tenei waahanga o te karaihe dendritic na te mea ko te nui o te hiko o te iahiko poto o roto ka taea te whakamaarama manga lithium. Ko te katinga microporous rohe o te diaphragm e tohu ana ko te tupuranga pea o nga dendrites lithium, engari ko enei waahanga ka kaha te wera, ka puta mai ranei i nga mea poke whakarewa. Na reira, ko te whakawhanaketanga ano o nga tauira korekore ki te matapae i te putanga mai o nga peka lithium, i te wa ano, he mea tino whai kiko ki te ako i te oranga me te kore hononga i raro i nga tikanga mahi rereke.

3 Ko te pollization o te matūriki rauemi hohe he pāhiwihiwi i roto i te tukunga o te utu tere, me te tuku hiko ranei matū kaha, te rauemi hohe e pängia ana ki te paura ranei kongakonga. I te nuinga o te waa, i te mea ka roa te pākahiko, ka pakaru nga matūriki o te micron, ka pakaru te ahotea o roto o te katote. Ko te kapiti tuatahi ka kitea e te SEM i runga i te mata o nga matūriki rauemi hohe.

I te mea ka mau tonu te whakauru o nga katote lithium, ka toro tonu nga kapiti, ka pakaru nga matūriki. Ko nga matūriki pakaru ka whakaatu i te mata kaha hou, ka hangaia te kiriata SEI ki runga i te mata hou. Na roto i te rangahau me te tātaritanga o te katote lithium whakauru i te ahotea, he pai ake te hoahoa i nga rauemi hiko pākahiko.

Christensen me Newman et al. I whakawhanakehia te tauira ahotea whakauru lithium-ion tuatahi, me etahi atu kairangahau kua whakawhanui i nga rawa rereke, me te ahua ahuahanga o nga rawa, me nga rawa. Ko te tauira ahotea whakauru katote ka ngawari ki nga kairangahau ki te hoahoa matū kaha ake.

Heoi ano, ko te ngaronga o te kaha me te kaha o nga matūriki matūriki hohe ka rangahaua ake, a ko te tikanga kore o te wehenga matūriki e matapaehia ana hei matapae i te ora o nga pākahiko lithium-ion. Ka taea hoki e te huringa rōrahi o te rauemi hiko te tango i te matū hohe me te kaikohi o nāianei, kia kore ai tēnei wāhanga o te matū hohe e waatea. Ko te tukanga lithium inconed o te rauemi hohe ka haere tahi me te heke katote me te heke irahiko o waho i roto i te pākahiko.

I te mea he hikohiko te hikohiko, ka taea anake te tuku katote. Ko te whakahaere o nga irahiko he mea nui ki te whatunga whakahaere i hangaia e te mata hiko e te kaihoko kawe. Ko nga huringa auau i roto i te rōrahi o te rauemi hiko ka puta he matū hohe wahanga mai i te kupenga kawe ki te hanga i te punaha taratahi, kaore i te waatea.

Ko tenei huringa o te hanganga hiko ka taea te ine ma te ine i tetahi tikanga penei i te porosity, i tetahi waahanga mata motuhake ranei. Ka taea hoki te mira i tenei tukanga ma te mira i te mata hiko ma te whakamahi i te kurupae katote arotahi (FIB), ma te whakamahi i te SEM ki te mahi i te tirohanga morphological me te whakamatautau tomography X-ray ma te whakamahi i te SEM. Ka horoia nga rauemi hiko kino ka wehea mai i te whatunga kawe.

Ko te matū hiko hiko pai o te matū hiko hiko pai ko te waikura whakarewa whakawhiti, penei i te lithium cobaltate (LiMn2O4), te polyanate Lithium tote, lithium iron phosphate (LifePo4). Ko te nuinga o nga matū hohe pai he taputapu tauhohenga whakauru, a ko te nuinga o a raatau mahi ahotea me te paheketanga na te hinganga o nga kowhatu me te whakaahuatanga o nga matū kaha i runga ake nei. Ko te kiriata SEI ano hoki ka hangaia, ka pa ki te mata o te hiko pai, engari he nui te kaha o te mata o te hiko hiko, a, he tino kikokore me te pumau o tana kiriata SEI.

I tua atu, ko nga mea hiko pai he ngawari hoki ki te awe o te whakangao wera o roto, ina koa ka nui te noho o te pākahiko. I te wa o te utu, ka kore e mau te electrolyte i raro i te pehanga teitei, ka puta he electrolyte me te matū hiko hiko pai, ka piki tonu te pāmahana o roto o te pākahiko, ka tukuna e te taonga hiko pai te hāora. Ko te whakahou ake, ka mutu ka kore te mana o te waiariki, ka kore e pakaru te pākahiko.

Ko nga rawa hiko pai ka puta i te wa o mua i te utu ka taea te tātari ma te hau chromatography ki te tātari, ki te kite ranei i te hanganga rauemi electrode ma te hangahanga rauemi hiko hiihihia hianga X-ray. Heoi, i tenei wa karekau he tauira rahunga ka taea te matapae i te roto o te pākahiko na te nui o te utu o te hau. Whakarāpopototanga: He mea nui te aratau koretake o te pākahiko lithium-ion pai me te taonga electrode kino ki te pirau o te kiriuhi SEI, te hanga o te karaihe lithium kua tukuna, nga tioata parahi ranei, te paura o nga matūriki rauemi hohe me te hau pirau wera, etc.

I roto i a raatau, ko te whakatipuranga o te lithium derivatives, te parahi parahi ranei, ko te hau pirau rawa he mea ngawari na te waiariki i waho o te mana o te pūtau, na te wera o te pākahiko, me te pahū. Ko te korenga o nga pākahiko lithium-ion ka tātarihia e te aratau memeha, a ka whakatikahia te tikanga ma te arotau i nga rawa o te pākahiko, te hanganga, me te whakapai ake i te urutau taiao, te pono me te haumaru o te pākahiko. No reira, he mea tino nui te arahi mo te hanga me te whakamahi mahi o te pākahiko.