විදුලි මෝටර් රථයේ වේගය අඩු වෙනවාද? කේම්බ්‍රිජ් විශ්ව විද්‍යාලය නව ප්‍රතිකාර ක්‍රමයක් ලබා දෙයි

著者：Iflowpower – Fornitur Portable Power Station

බැටරි ආයු කාලය හා සසඳන විට, විදුලි වාහන ආරෝපණය කිරීමේ කාලය ගැන ජනතාව වඩාත් කනස්සල්ලට පත්ව සිටිති, නමුත් මෑත වසරවල දියත් කරන ලද බොහෝ විදුලි වාහන මිනිත්තු 30-40 ක වේගවත් ආරෝපණයකට (ධාරිතාව 80%) සහය දක්වා ඇත, නමුත් තවමත් ජනතාවගේ අපේක්ෂාවන් සපුරාලීමට අපොහොසත් වී ඇත. වර්තමානයේ, විදුලි වාහනවල භාවිතා වන බල ලිතියම් අයන බැටරිය සැලකිය යුතු ලෙස ලිතියම් අයන බැටරියක් වන අතර, ලිතියම් අයන බැටරියේ ආරෝපණ වේග සීමාව සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩයේ සෘණ එකතුවක පවතී. ආරෝපණ ක්‍රියාවලියේදී, Li+ ධන ඉලෙක්ට්‍රෝඩයෙන් පිටතට ගනු ලැබේ, ද්‍රාවකය විද්‍යුත් විච්ඡේදකයේ ද්‍රාවණය කර, පසුව සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩයේ මතුපිටට විසරණය වන අතර, ද්‍රාවණය කිරීමෙන් පසු ග්‍රැෆයිට් සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩයේ ස්ඵටික ව්‍යුහය තැන්පත් කෙරේ.

සමස්ත ප්‍රතික්‍රියාව අතරතුර, ග්‍රැෆයිට් අංශුවල ද්‍රාව්‍යකරණය සහ Li+ විසරණය ප්‍රතික්‍රියා වේගය සීමා කිරීමේ සම්බන්ධකය වේ. ආරෝපණ වේගය ඉතා වේගවත් වූ විට, ධ්‍රැවීකරණය එකතු කරනු ලබන අතර, ග්‍රැෆයිට් සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩයේ මතුපිටට Li ලෝහය අවක්ෂේප කරනු ලැබේ. සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍ය වැඩි දියුණු කිරීමේ සාම්ප්‍රදායික ක්‍රමය නැනෝ පෝෂණය වන අතර එය ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍යයේ සහ ඉලෙක්ට්‍රෝලය අතර සම්බන්ධතා ප්‍රදේශය වැඩි දියුණු කරයි, ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍යයේ Li + අතර විසරණ දුර අඩු කරයි, නමුත් මෙය නැනෝෆෝමිං වැනි ගැටළු මාලාවක් ද ගෙන එයි. සංයුක්ත ඝනත්වය අඩු වන අතර අධික නිශ්චිත පෘෂ්ඨ ප්‍රදේශය නිසා ඇතිවන අතුරු ආබාධ අඩු වේ.

බ්‍රිතාන්‍ය කේම්බ්‍රිජ් හි කේම්බ්‍රිජ් විශ්ව විද්‍යාලයේ කෙන්ට්ජ්.ග්‍රිෆිත් (පළමු කතුවරයා) සහ ක්ලැරෙප්.ග්‍රේ, ස්ඵටික ව්‍යුහයෙන් ආරම්භ වී සාම්ප්‍රදායික චින්තනයේ සීමාවන් බිඳ දමමින්, සුදුසු ත්‍රිමාණ ස්ඵටික ව්‍යුහයක් ගොඩනැගීමට Ni සහ W ලෝහ ඔක්සයිඩ භාවිතා කරන්නේ නම්, එය මයික්‍රෝන වලින් විය හැකි බව සොයා ගත්හ. ඉහළ විශාලන ලක්ෂණ මට්ටම් ප්‍රමාණයෙන් සාක්ෂාත් කර ගන්නා අතර, අධි පීඩන ඝන ඝනත්වය සහ අධි විශාලන ලක්ෂණ එකවර ලබා ගනී.

පරීක්ෂණයේදී, Kentj.griffith NB16W555 සංස්ලේෂණය කිරීම සඳහා NB සහ W හි ඔක්සයිඩ් භාවිතා කරයි (රූපය 1 හි පෙන්වා ඇති පරිදි). AC) සහ Nb18W16O93 (රූපය DF හි දැක්වෙන DF රූපයේ දැක්වෙන පරිදි), මෙහි Nb16W5O55 තනි-සම්බන්ධිත ස්ඵටික පද්ධතියක් වන අතර, ස්ඵටික පොදු කෝණයකින් සමන්විත වේ.

, රූපයේ දැක්වෙන පරිදි, සෑම 4x5 අෂ්ටාශ්‍රයක් සඳහාම ව්‍යුහාත්මක ඒකකයක් සාදන්න. A. NB18W16O93 ද්‍රව්‍යය විකලාංග ඇල්ක්ලයින් එකක් වන අතර, ව්‍යුහය රූපය D හි දක්වා ඇත.

පහත රූපයේ දැක්වෙන්නේ ද්‍රව්‍ය දෙක වන අතර, 2.5-1.0V අතර ප්‍රතික්‍රියා ක්‍රියාවලීන් තුනක් ඇති අතර, වෝල්ටීයතා වේදිකාව 1 ක් පමණ වේ.

55V, සහ වෝල්ටීයතා වේදිකාව 1.55V පමණ වන අතර, Li4TI5O12 ද්‍රව්‍යය (1.55 V) සාපේක්ෂව සමීප වේ, නමුත් NB16W5O55 ද්‍රව්‍යයේ ප්‍රතිවර්ත ධාරිතාව LTO ද්‍රව්‍යයට වඩා බෙහෙවින් වැඩි වන අතර C / 5 අනුපාතයේදී 225 mAh / g දක්වා ළඟා වන අතර NB16W5O55 ද්‍රව්‍යය ද විශිෂ්ට විශාලන කාර්ය සාධනයක් පෙන්නුම් කරයි, ආරෝපණ විශාලනය 5C දක්වා වැඩි කරයි.

(මිනිත්තු 12ක් නිදා සිටියදී) තවමත් 171 mAh/g දක්වා ළඟා විය හැකිය, 20c (මිනිත්තු 3) ක ඉහළ විශාලනයකදී පවා එය තවමත් 148mAh/g දක්වා ඉහළ යයි. NB16W5O55 ද්‍රව්‍යය විශාලන කාර්ය සාධනයේ පමණක් නොව, චක්‍ර ක්‍රියාකාරිත්වයේ ශක්තිමත් ශක්තියක් ද ඇත. 10C අනුපාතයේ චක්‍ර 250 කට පසුවත්, ප්‍රතිවර්ත්‍ය ධාරිතාව තවමත් 95% දක්වා ළඟා වන අතර, පසුව 20C විශාලනය 750 ගුණයක චක්‍රයක් වන විට, බැටරිය ප්‍රතිවර්ත්‍ය වේ. ධාරිතාව රඳවා ගැනීමේ අනුපාතය තවමත් 95% තරම් ඉහළ අගයක් ගනී.

කෙසේ වෙතත්, Xiaobian මෙහි සිටින්නේ කතුවරයා මෙහි සිටින බව පැවසීමටයි, එය කුඩා ඉඟියක් වන අතර එය විශාලන කාර්ය සාධනය හඳුනාගැනීමේදී වන අතර, ආරෝපණ ක්‍රියාවලියේදී නියත වෝල්ටීයතා ආරෝපණ ක්‍රියාවලිය එකතු කරනු ලැබේ, සහ චක්‍ර හඳුනාගැනීමේදී කතුවරුන් නියත වෝල්ටීයතා ආරෝපණ ක්‍රියාවලිය අතහැර දමනු ඇත. නව බැටරිවල ආරෝපණ ධාරිතාවට, විශේෂයෙන් ඉහළ ආරෝපණ අනුපාතවලදී, නිරන්තර පීඩන ආරෝපණය සම්බන්ධ බව අපි කවුරුත් තේරුම් ගනිමු, එබැවින් කතුවරුන්ට ඉතා විශිෂ්ට විය හැකි අතර, චක්‍රය අඩුවීමට සමාන වන චක්‍ර ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීමට බැටරියේ SOC තත්ත්වය උපකාරී වේ. විදේශිකයන් පරිස්සම් වනු ඇති බව පෙනේ! NB18W16O93 ද්‍රව්‍යයේ විද්‍යුත් රසායනික පරීක්ෂණය ද ඉතා හොඳයි, එහි වෝල්ටීයතා වේදිකාව 1 කි.

67V, C / 5 සහ 1C කාලවලදී, Nb18W16O93 මවුල බර සාපේක්ෂව විශාල බැවින්, ග්‍රෑම් NB16W5O55 ද්‍රව්‍යයට වඩා 20 mAh / g අඩු විය යුතුය, නමුත් වැඩි වේ. ඉහළ විශාලනයකදී, NB18W16O93 ද්‍රව්‍යය කාර්ය සාධනයෙන් විශිෂ්ට වන අතර, ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ධාරිතාව 20C යටතේ 150 mAh / g දක්වා ළඟා වේ, එය 60C සහ 100C විශාලනයේදී 105 සහ 70 mAh / g දක්වා ළඟා විය හැකිය, වඩාත් සුදුසු වන්නේ NB16W5O55 ද්‍රව්‍යයෙන්. ද්‍රව්‍ය දෙකෙහි ඉහළ Li + විසරණ සංගුණකය නිසා විශිෂ්ට විශාලන කාර්ය සාධනයක් ලබා ගැනීම තහනම්ය. පහත වගුවෙන්, ද්‍රව්‍ය දෙකෙහි විසරණ සංගුණකය 10-12-10-13m2 / s පමණ වන බව දැකගත හැකිය, එය වේගවත් ආරෝපණ ස්ටැමිනේටඩ් ටයිටනේට් (10-16-10-15) ට වඩා වැඩිය. මයික්‍රෝමීටර ප්‍රමාණයේ ද්‍රව්‍ය දෙකට තවමත් අතිශය ඉහළ ආරෝපණ වේගයක් ලබා ගත හැකි වුවද, මෙම ප්‍රකාශයේ විෂ්කම්භය 10um අංශු තුළ විසරණය සම්පූර්ණ කිරීමට සම්පූර්ණයෙන්ම ප්‍රමාණවත් කාලයකි.

සාම්ප්‍රදායික මිනිරන් ද්‍රව්‍ය හා සසඳන විට, NB16W55 සහ NB18W16O93 ද්‍රව්‍ය දෙකට ග්‍රෑම් පරිමාව සහ වෝල්ටීයතා වේදිකාව මත කිසිදු වාසියක් නොමැති අතර, අපි සංයුක්ත ඝනත්වය සලකා බැලුවහොත්, ද්‍රව්‍ය දෙකක් වැඩි බව අපට පෙනී යනු ඇත. ඉහළ සංයුක්ත ඝනත්වය එබැවින් ඒකක පරිමාවේ (පහත පෙන්වා ඇති පරිදි) ඉතා විශාල වාසියක් ඇත. 1C විශාලනයේදී, NB16W5O55 ද්‍රව්‍ය ඒකක පරිමාව ධාරිතාව 550ah / L දක්වා ළඟා විය හැකිය, 20C විශාලනයේදී පවා එය 350AH / L දක්වා ළඟා විය හැකි අතර, NB18W16O93 ද්‍රව්‍ය 1C විශාලනයේදී 500ah / L දක්වා ළඟා විය හැකි අතර, 20C විශාලනයේදී තවමත් 400ah / L දක්වා ළඟා විය හැකි අතර, මිනිරන් ද්‍රව්‍යයේ ඒකක පරිමාව ධාරිතාව 100ah / L පමණි. 100AH ​​/ L පමණි. වමේ සහ දකුණේ, 20C විශාලනයේදී පාහේ ධාරිතාවක් නොමැත. NB16W5O55 සහ NB18W16O93 ද්‍රව්‍ය දෙකෙහි මෙම ප්‍රකාශය බර ශක්ති ඝනත්වය අනුව සාම්ප්‍රදායික මිනිරන් ද්‍රව්‍ය සමඟ සැසඳිය නොහැක, නමුත් පරිමා ශක්ති ඝනත්වය අනුව, විශේෂයෙන් ඉහළ විශාලනයකදී එයට විශාල වාසි ඇති අතර වාසිය පාහේ අධික බලයකි. කෙන්ට්ජ්.

ග්‍රිෆිත් විසින් NB16W5O55 සහ NB18W16O93 යන ද්‍රව්‍ය දෙක ඉතා ඉහළ Li + විසරණ සංගුණක ඇති බැවින් මයික්‍රොමීටර ප්‍රමාණයෙන් විශිෂ්ට විශාලන කාර්ය සාධනයක් ලබා ගත හැකි වුවද, මෙම ද්‍රව්‍ය දෙක වෝල්ටීයතා වේදිකා හා සසඳන විට සාම්ප්‍රදායික බර තරම් හොඳ නැත. මිනිරන් ද්‍රව්‍යය, නමුත් අධි පීඩන සැබෑ ඝනත්වයේ ලක්ෂණ නිසා, පරිමාව ශක්ති ඝනත්වය අතින් මිනිරන් ද්‍රව්‍යයට වඩා අතිමහත් වාසියක් මෙම ද්‍රව්‍ය දෙක පෙන්නුම් කරන අතර, අනාගතයේදී ද්‍රව්‍යයට පුළුල් අපේක්ෂාවන් ඇත. පූර්ව අවශ්‍යතාවයක් වන්නේ පිරිවැය අඩු කිරීමයි).

.