ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററി പോസിറ്റീവ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ താപനഷ്ടത്തിന്റെ കാരണങ്ങളുടെ വിശകലനം

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Portable Power Station Supplier

ടെസ്ര പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന ഇലക്ട്രിക് വാഹനം ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററി പോസിറ്റീവ് മെറ്റീരിയലായി NCA, NCM811 അല്ലെങ്കിൽ NCM622 ഉയർന്ന നിക്കൽ അധിഷ്ഠിത മെറ്റീരിയൽ ഉപയോഗിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ ഉയർന്ന നിക്കൽ പാളി ആകൃതിയിലുള്ള പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിന് സുരക്ഷാ പ്രശ്നങ്ങളുണ്ടെന്ന് കനേഡിയൻ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് ഊർജ്ജ സംഭരണ ​​ഗ്രൂപ്പായ ഡോ. ഷൗ വെയ്, ഡോ.

സിയാമെൻ സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്നോളജി സർവകലാശാലയിലെ ഡെപ്യൂട്ടി പ്രൊഫസറും കെമിക്കൽ ഇമേജിംഗ് ലൈൻ സ്റ്റേഷനുമായ വാങ് ജിയാൻ, ആദ്യമായി സങ്കീർണ്ണമായ സംയുക്ത ഇലക്ട്രോഡ് താപം നിയന്ത്രണാതീതമാകുന്നതുവരെയുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ സംയുക്ത ഇലക്ട്രോഡ് താപത്തിന്റെ ഘട്ടം വിതരണം, താപ നഷ്ടത്തിന് മുമ്പും ശേഷവുമുള്ള മൾട്ടി-ഫേസ് വേർതിരിക്കൽ പ്രതിഭാസം എന്നിവ പരിശോധിച്ചു. നാനോ-ലെവൽ ഉപയോഗിച്ചാണ് പ്രസക്തി ദൃശ്യവൽക്കരിക്കുന്നത്, കൂടാതെ താപ നിയന്ത്രണാതീതത കണ്ടക്ടറുകളുടെയും ബൈൻഡറുകളുടെയും വിതരണവുമായി അടുത്ത ബന്ധമുള്ളതായി കണ്ടെത്തി. NCA, NCM811 അല്ലെങ്കിൽ NCM622 പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററിക്ക് ഉയർന്ന ശേഷി, കുറഞ്ഞ വില, പാരിസ്ഥിതിക അപകടങ്ങൾ എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങളുണ്ട്.

നിലവിൽ ടെസ്‌ല പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന ഇലക്ട്രിക് വാഹനമാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. എന്നിരുന്നാലും, ഉയർന്ന നിക്കൽ പാളിയുള്ള പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ സുരക്ഷയുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ ഒരു പ്രശ്നമുണ്ട്, പ്രത്യേകിച്ച് ഉയർന്ന താപനില കുറഞ്ഞ പദാർത്ഥ വിഘടനത്തിൽ, ഓക്സിജൻ പുറത്തുവിടുകയും, താപ നിയന്ത്രണം വിട്ട് ബാറ്ററി ജ്വലനം സ്ഫോടനത്തിലേക്ക് നയിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അടിസ്ഥാന സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, താപ നിയന്ത്രണത്തിന് കീഴിലുള്ള ഖരാവസ്ഥയിലുള്ള ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ ഘട്ടം വേർതിരിക്കലിനെക്കുറിച്ചുള്ള ആഴത്തിലുള്ള ധാരണ ഈ വസ്തുവിന്റെ അന്തർലീനമായ സ്ഥിരത വൈകല്യങ്ങൾ അടിസ്ഥാനപരമായി പരിഹരിക്കുന്നതിന് പ്രധാനമാണ്.

പ്രായോഗിക വിശകലനത്തിന്റെ വീക്ഷണകോണിൽ, പഠന ഘട്ടത്തിന്റെ സ്വഭാവം യഥാർത്ഥ പോറസ് കോമ്പോസിറ്റ് ഇലക്ട്രോഡിൽ വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിന്റെ വലുപ്പ പ്രഭാവവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, ക്രിസ്റ്റൽ ഉപരിതല നിയന്ത്രണവും ഉപരിതല പാസിവേഷൻ ഫിലിമും തമ്മിലുള്ള പരസ്പരബന്ധം അടിസ്ഥാന ഗവേഷണവും യഥാർത്ഥ പ്രയോഗ ഘട്ടവുമാണ്. സംയോജിത അനുയോജ്യമായ രീതി. എന്നിരുന്നാലും, ഈ ആശയം യാഥാർത്ഥ്യമാക്കുന്നതിന് വിപുലമായ സ്വഭാവരൂപീകരണ മാർഗങ്ങൾ ഉണ്ടായിരിക്കണം.

ഡോ. കനേഡിയൻ ലൈറ്റ് സോഴ്‌സ് സ്റ്റോറേജ് ഗ്രൂപ്പായ ഷൗ വെയ്, ഡോ. കെമിക്കൽ ഇമേജിംഗ് ലൈൻ സ്റ്റേഷനിലെ വാങ് ജിയാൻ, സിയാമെൻ യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് ടെക്നോളജിയിലെ റോഡ് സെക്രട്ടറിയുടെ ഡെപ്യൂട്ടി പ്രൊഫസറുമായി ചേർന്ന് പ്രവർത്തിക്കുന്നു, മൂലകങ്ങളുടെയും ഓർബിറ്റ് സെലക്റ്റിവിറ്റിയുടെയും ട്രാൻസ്മിഷൻ എക്സ്-റേ സ്കാനിംഗ്, കെമിക്കൽ, ഇലക്ട്രോണിക് ഘടനകൾ എന്നിവ നവീകരിക്കുന്നതിൽ.

പോറസ് ഇലക്ട്രോഡിലെ തെർമോസ്റ്റാറ്റിക് ആസിഡ് ലിഥിയം ലിഥിയം ലാമിനേറ്റ് കണങ്ങളുടെ ഘട്ടം വേർതിരിക്കലിന്റെ സ്വഭാവം പഠിക്കാൻ മൈക്രോടി (PEEM) ഉപയോഗിക്കുന്നു. കെമിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ് എന്ന പേരിൽ ഈ കൃതി ഒരു ഗവേഷണ ഹൈലൈറ്റായി റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. ഇൻ സിറ്റു സ്റ്റുഡന്റിലൂടെ, സങ്കീർണ്ണമായ സംയുക്ത ഇലക്ട്രോഡ് തെർമൽ നിയന്ത്രണം വിട്ടുപോകുന്നതുവരെ സങ്കീർണ്ണമായ സംയുക്ത ഇലക്ട്രോഡ് താപത്തിന്റെ ഘട്ടം വിതരണം രചയിതാക്കൾ ഉപയോഗിച്ചു, കൂടാതെ താപ നിയന്ത്രണത്തിന് മുമ്പും ശേഷവുമുള്ള പരസ്പര ബന്ധത്തിലെ വിവിധ ഘട്ടം വേർതിരിക്കൽ പ്രതിഭാസങ്ങളുടെ പരസ്പര ബന്ധവും ദൃശ്യവൽക്കരിച്ചു.

ദൃശ്യവൽക്കരണം. ഒരു ഇലക്ട്രോഡ് കണികാ തലത്തിൽ ഘട്ടം വേർതിരിക്കലിന് മുമ്പും ശേഷവുമുള്ള താപ നഷ്ടം പ്രവചനാതീതമായ അസമത്വം പ്രകടമാക്കുന്നു. ഈ ഏകീകൃതമല്ലാത്തതും കണിക വലിപ്പത്തിലുള്ളതുമായ ക്രിസ്റ്റൽ ഉപരിതല ഘടന വ്യക്തമല്ല, പക്ഷേ ചാലക ഏജന്റുകളുടെയും ബൈൻഡറുകളുടെയും വിതരണം പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

താപനഷ്ടത്തിന് മുമ്പും ശേഷവും ഒരേ കണികകളാൽ വേർതിരിക്കപ്പെട്ട നാനോ വിഷ്വലൈസേഷൻ നേടുന്നതും അതിനെ അതിന്റെ ഇലക്ട്രോഡ് പരിസ്ഥിതിയുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതും ഇതാദ്യമായാണ്. ലാമിനേറ്റഡ് മെറ്റീരിയലിന്റെ താപ സ്ഥാനചലന സ്വഭാവം കൂടുതൽ ആഴത്തിലാക്കുന്നതിനുള്ള ഈ മാർഗ്ഗം പ്രധാനമാണ്, മറ്റ് ഇലക്ട്രോഡ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ റിയാക്ടീവ് മെക്കാനിസം, അറ്റന്യൂവേഷൻ മെക്കാനിസം എന്നിവ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിന് അനുയോജ്യമായതും താപ നിയന്ത്രണാതീതമായതിനെക്കുറിച്ച് പഠിക്കുന്നതുമാണ്. ലിഥിയം കൊബാൾട്ടേറ്റ്, പിവിഡിഎഫ്, വൈദ്യുതചാലക കാർബൺ ബ്ലാക്ക് എന്നിവയുടെ വിതരണം എന്നിവയുൾപ്പെടെ ഇലക്ട്രോഡ് ഘടകവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് PEEM മൂലകങ്ങളുടെ മൂലക സംവേദനക്ഷമതയാണ് ലേഖനം ആദ്യം ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

താപനഷ്ടത്തിന് മുമ്പ്, ചാലക ഏജന്റും ബൈൻഡറും ഒരേപോലെ കലർന്നിരിക്കുന്നു, എന്നാൽ ലിഥിയം കോബാൾട്ടേറ്റ് കണങ്ങളുടെയും കണങ്ങളുടെയും ഉപരിതലത്തിൽ ഈ സംയോജനം അസമമാണ്. PVDF ന്റെ താപ നഷ്ടം വ്യക്തമാണ്, അതേസമയം ചാലക കാർബൺ ബ്ലാക്ക് ഇപ്പോഴും ലിഥിയം കോബാൾട്ട് ആസിഡിൽ അഗ്ലോമറേഷന്റെ രൂപത്തിൽ ഒരേപോലെ വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. PEEM ന് 100 nm സ്പേഷ്യൽ റെസല്യൂഷനിൽ എത്താൻ കഴിയും, കൂടാതെ 50 um ഇലക്ട്രോഡ് പ്രതലത്തിൽ ചിത്രീകരിക്കാനും കഴിയും.

ഉയർന്ന സ്പേഷ്യൽ റെസല്യൂഷനും ഉയർന്ന ഇമേജിംഗ് ഇടവേളയും മൾട്ടി-പാർട്ടിക്കിളുകളുടെ ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ ഇമേജിംഗ് നേടുന്നു. ലിഥിയം കൊബാൾട്ടേറ്റ് കണങ്ങളുടെ രൂപഘടന ഉപയോഗിച്ച് തെർമോസ്റ്റാറ്റിന് മുമ്പും ശേഷവുമുള്ള ഒരേ ഇലക്ട്രോഡ് കണങ്ങളുടെ താപ സ്ഥാനചലന സ്വഭാവം പഠിക്കാൻ കഴിയും. കണ്ടക്റ്റീവ് ഏജന്റുകളുടെ ഏറ്റവും പുതിയ കണ്ടെത്തൽ, ബൈൻഡറിന്റെ വിതരണം ഒരു ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി പോസിറ്റീവ് മെറ്റീരിയൽ താപ നിയന്ത്രണത്തിന് പുറത്തുള്ള ഡയഗ്രം 1 ന് കാരണമായേക്കാം.

ആഫ്റ്റർ തെർമോസ്റ്റാറ്റിന്റെ (A, B) (C, D) മൂലക വിതരണവും പരസ്പര ബന്ധവും പരസ്പര ബന്ധ ഡയഗ്രമും ഓരോന്നിലേക്കും വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു. പിക്സൽ യൂണിറ്റ് കൊബാൾട്ട് മൂലകത്തിന്റെ കൊബാൾട്ട് മൂലകത്തിന്റെ ആഗിരണം സ്പെക്ട്രം ഒരു ഘട്ടം ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതിൽ CO2 + (തെർമൽ ഔട്ട്-കൺട്രോൾഡ് റിലീസ് ഓക്സിജൻ രൂപീകരണം), CO3 + (LCO) അല്ലെങ്കിൽ CO3.5 + (സാധാരണ പൂർണ്ണ ചാർജ് LCO) എന്നിവയുടെ സ്പെക്ട്രൽ ഡീകോമ്പോസിഷൻ ഫിറ്റിംഗ് ഉൾപ്പെടുന്നു. ഘട്ടം വേർതിരിക്കലിന്റെ ഉയർന്ന അസമത്വം ചിത്രങ്ങൾ സി, ഡി എന്നിവയിൽ നന്നായി പ്രതിഫലിക്കുന്നു.

തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന എലമെന്റ് പ്രൊഫൈൽ ഉപയോഗിച്ച് ഫേസ് സെപ്പറേഷൻ മാപ്പ് ലഭിക്കുകയാണെങ്കിൽ, താപ നഷ്ടത്തിന് മുമ്പും ശേഷവുമുള്ള ചാലക കാർബൺ ബ്ലാക്ക് വിതരണവുമായി ഈ ഫേസ് സെപ്പറേഷന് വലിയ ബന്ധമുണ്ട്. തെർമോസ്റ്റാറ്റ് ഫേസ് സെപ്പറേഷന്റെ വലുപ്പം ഗണ്യമായി കുറച്ചിട്ടുണ്ട്. മുൻകാലങ്ങളിൽ കെമിക്കൽ ചാർജിംഗിന് ശേഷം കെമിക്കൽ ചാർജിംഗ് വഴി ലഭിച്ച നിഗമനങ്ങളിൽ നിന്ന് ഇത് വ്യത്യസ്തമാണ്.

ഇലക്ട്രോഡ് കണികകൾ, വലിപ്പം, ക്രിസ്റ്റൽ ഉപരിതല ഓറിയന്റേഷൻ എന്നിവയുടെ ഫലങ്ങൾ കണിക പരിസ്ഥിതിയേക്കാൾ വളരെ കുറവാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് ചാലക ഏജന്റിന്റെ പ്രഭാവം.