لتیم بیٹری چارج کرنے کے تھرمل نقصان پر تحقیق میں پیشرفت

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Lieferant von tragbaren Kraftwerken

خلاصہ: ہائی سیکیورٹی لیتھیم آئن بیٹری ریسرچ کے لیے تازہ ترین پیشرفت اور ترقی کے امکانات کا خلاصہ۔ الیکٹرولائٹس اور الیکٹروڈ کے اعلی درجہ حرارت کے استحکام سے اہم، لیتھیم آئن بیٹریوں کے تھرمل عدم استحکام کی وجوہات اور ان کے میکانزم نے واضح کیا ہے کہ موجودہ کمرشل لیتھیم آئن بیٹری سسٹم اعلی درجہ حرارت پر ناکافی ہے، اعلی درجہ حرارت کے الیکٹرولائٹس، مثبت اور منفی ترمیمات اور بیرونی بیٹری مینجمنٹ وغیرہ کی ترقی کی تجویز ہے۔ ہائی سیکورٹی لتیم آئن بیٹریاں ڈیزائن کرنے کے لیے۔

حفاظتی لتیم آئن بیٹریوں کی ترقی کے تکنیکی امکانات کی ترقی پر آؤٹ لک۔ 0 تعارف لیتھیم آئن بیٹریاں اپنی کم قیمت، اعلیٰ کارکردگی، زیادہ طاقت، اور سبز ماحول کی وجہ سے ایک نئی قسم کی توانائی کی عام نمائندہ بن جاتی ہیں، جو 3C ڈیجیٹل مصنوعات، موبائل پاور اور الیکٹرک ٹولز میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتی ہیں۔ حالیہ برسوں میں، ماحولیاتی آلودگی کی شدت اور قومی پالیسی کی رہنمائی کی وجہ سے، الیکٹرک گاڑیوں پر مبنی برقی گاڑیوں کی مارکیٹ نے لیتھیم آئن بیٹریوں کی مانگ میں اضافہ کیا ہے، ہائی پاور لتیم آئن بیٹری سسٹمز تیار کرنے کے عمل میں، بیٹری کی حفاظت کے مسائل نے وسیع توجہ مبذول کرائی ہے، موجودہ مسائل کو فوری طور پر مزید حل کرنے کی ضرورت ہے۔

بیٹری سسٹم کے درجہ حرارت کی تبدیلی کا تعین گرمی کے ابھرنے اور دو عوامل سے ہوتا ہے۔ لتیم آئن بیٹری کی گرمی کی موجودگی تھرمل سڑن اور بیٹری کے مواد کے درمیان ردعمل کی وجہ سے اہم ہے. بیٹری سسٹم کی گرمی کو کم کریں اور اعلی درجہ حرارت کی کارکردگی کے نظام کو بہتر بنائیں، بیٹری سسٹم محفوظ ہے۔

اور چھوٹے پورٹیبل آلات جیسے کہ موبائل فون، لیپ ٹاپ کی بیٹری کی گنجائش عام طور پر 2AH سے کم ہوتی ہے، اور الیکٹرک گاڑیوں میں استعمال ہونے والی پاور قسم کی لتیم آئن بیٹری کی گنجائش عام طور پر 10ah سے زیادہ ہوتی ہے، اور مقامی درجہ حرارت عام طور پر آپریشن کے دوران 55 ° C سے زیادہ ہوتا ہے، اور اندرونی درجہ حرارت 300 ° C تک پہنچ جاتا ہے، اور گرمی کی شرح میں اضافہ یا گرمی کی شرح میں اضافہ یا فلا یا فلا کے حالات میں۔ سالوینٹ درجہ حرارت ضمنی رد عمل کی ایک سیریز کا سبب بنے گا، جو بالآخر تھرمل کنٹرول سے باہر اور بیٹری کے دہن یا دھماکے کا باعث بنے گا [3]۔ اس کے اپنے کیمیائی ردعمل کے عوامل کے علاوہ، کچھ لوگوں میں شارٹ سرکٹ زیادہ گرمی، اوور ٹیکنگ، اور مکینیکل اثر کی وجہ سے ہوتا ہے، کچھ مصنوعی عوامل بھی حفاظتی حادثات کا سبب بننے کے لیے لیتھیم آئن بیٹری کی موجودگی کا باعث بن سکتے ہیں۔ لہذا، لیتھیم آئن بیٹریوں کی اعلی درجہ حرارت کی کارکردگی کا مطالعہ اور اسے بہتر بنانا ضروری ہے۔

1 تھرمل آؤٹ آف کنٹرول کی وجہ لیتھیم آئن بیٹری کے تھرمل آؤٹ آف کنٹرول کا تجزیہ ضروری ہے کیونکہ بیٹری کا اندرونی درجہ حرارت بڑھ جاتا ہے۔ اس وقت تجارتی لتیم آئن بیٹریوں میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والا الیکٹرولائٹ سسٹم LiPF6 کا مخلوط کاربونیٹ محلول ہے۔ اس طرح کے سالوینٹ میں زیادہ اتار چڑھاؤ، کم فلیش پوائنٹ ہوتا ہے، دہن میں بہت آسان ہوتا ہے۔

جب اندرونی شارٹ سرکٹ کے تصادم کی وجہ سے یا درست شکل میں، ایک بڑی شرح چارج اور خارج ہونے والے مادہ اور اوور ٹیک، بیٹری کے درجہ حرارت کو بڑھانے کے نتیجے میں، گرمی کی ایک بہت ہو جائے گا. ایک خاص درجہ حرارت تک پہنچنے پر، سڑنے کے رد عمل کا ایک سلسلہ بیٹری کے تھرمل توازن کو تباہ کرنے کا سبب بنے گا۔ جب ان کیمیائی تعاملات سے خارج ہونے والی حرارت کو وقت پر نہیں نکالا جا سکتا ہے، تو یہ رد عمل کی ترقی کو بڑھا دے گا، اور خود حرارتی ضمنی رد عمل کا ایک سلسلہ شروع کر دے گا۔

بیٹری کا درجہ حرارت تیزی سے بڑھتا ہے، یعنی "تھرمل آؤٹ آف کنٹرول"، بالآخر بیٹری کے جلنے کا باعث بنتا ہے، اور یہاں تک کہ ایک دھماکہ بھی شدید ہوتا ہے۔ عام طور پر، لتیم آئن بیٹری کے تھرمل کے کنٹرول سے باہر ہونے کی وجہ الیکٹرولائٹ کے تھرمل عدم استحکام کے ساتھ ساتھ الیکٹرولائٹ کی تھرمل عدم استحکام اور مثبت اور منفی الیکٹروڈ بقائے باہمی میں اہم ہے۔ فی الحال، ایک بڑے پہلو سے، حفاظتی مقاصد کے حصول کے لیے اندرونی درجہ حرارت، وولٹیج، اور ہوا کے دباؤ کو کنٹرول کرنے کے لیے بیرونی انتظام اور اندرونی ڈیزائن سے لیتھیم آئن بیٹریوں کی حفاظت اہم ہے۔

2 تھرمل آؤٹ آف کنٹرول حکمت عملی 2 کو حل کریں۔ بیرونی انتظام 1) PTC (مثبت درجہ حرارت کوفیشینٹ) جزو: PTC جزو کو لتیم آئن بیٹری میں انسٹال کریں، جو بیٹری کے اندر دباؤ اور درجہ حرارت کو سمجھتا ہے، اور جب بیٹری کو زیادہ چارج کرنے سے گرم کیا جاتا ہے، تو بیٹری کرنٹ کو محدود کرنے کے لیے 10 مزاحمت بڑھ جاتی ہے، اور مثبت وولٹیج کو مثبت اور منفی وولٹیج کے درمیان مثبت وولٹیج کو کم کرنے کے لیے محفوظ ہوتا ہے۔ بیٹری کی حفاظت کی تقریب. 2) دھماکہ پروف والو: جب بیٹری غیر معمولی ہونے کی وجہ سے بہت بڑی ہوتی ہے، تو دھماکہ پروف والو خراب ہوجاتا ہے، جسے بیٹری کے اندر منسلک کرنے کے لئے رکھا جائے گا، چارج کرنا بند کردیں۔

3) الیکٹرانکس: 2 ~ 4 بیٹری پیک الیکٹرانک سرکٹ ڈیزائن لیتھیم آئن پروٹیکٹر کو بہتر بنا سکتے ہیں، زیادہ چارج اور زیادہ خارج ہونے والے مادہ کو روک سکتے ہیں، حفاظتی حادثات کو روک سکتے ہیں، بیٹری کی زندگی کو بڑھا سکتے ہیں۔ بلاشبہ، ان بیرونی کنٹرول طریقوں کا ایک خاص اثر ہوتا ہے، لیکن ان اضافی آلات نے بیٹری کی پیچیدگی اور پیداواری لاگت میں اضافہ کیا ہے، اور یہ بیٹری کی حفاظت کے مسئلے کو مکمل طور پر حل نہیں کر سکتے۔ لہذا، ایک اندرونی حفاظتی تحفظ کا طریقہ کار قائم کرنا ضروری ہے۔

2.2 الیکٹرولائٹ الیکٹرولائٹ کو لتیم آئن بیٹری کے طور پر بہتر بنانا، الیکٹرولائٹ کی نوعیت براہ راست بیٹری کی کارکردگی، بیٹری کی صلاحیت، آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد، سائیکل کی کارکردگی اور حفاظتی کارکردگی کا تعین کرتی ہے۔ موجودہ وقت میں، کمرشل لتیم آئن بیٹری الیکٹرولائٹک سلوشن سسٹمز، سب سے زیادہ استعمال شدہ کمپوزیشن LIPF6، ونائل کاربونیٹ اور لکیری کاربونیٹ ہے۔

فرنٹ ایک ناگزیر جزو ہے، اور ان کے استعمال میں بیٹری کی کارکردگی کے لحاظ سے بھی کچھ حدود ہیں۔ ایک ہی وقت میں، الیکٹرولائٹ میں کاربونیٹ سالوینٹس کے کم ابلتے، کم فلیش پوائنٹ کا استعمال کیا جاتا ہے، جو کم درجہ حرارت پر ہوگا۔ فلیش، ایک بڑا حفاظتی خطرہ ہے۔

لہذا، بہت سے محققین الیکٹرولائٹس کی حفاظت کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لئے الیکٹرولائٹ سسٹم کو بہتر بنانے کی کوشش کرتے ہیں. ایسی صورت میں جہاں بیٹری کا مرکزی باڈی میٹریل (بشمول الیکٹروڈ میٹریل، ڈایافرام میٹریل، الیکٹرولائٹ میٹریل) مختصر وقت میں تبدیل نہیں ہوتا ہے، الیکٹرولائٹ کا استحکام لیتھیم آئن بیٹریوں کی حفاظت کو بڑھانے کا ایک اہم طریقہ ہے۔ 2.

2.1 فنکشنل additive فنکشن additives میں کم خوراک ہوتی ہے، ٹارگٹڈ فیچر۔ یعنی، یہ بیٹری کی کچھ میکروسکوپک کارکردگی کو نمایاں طور پر بہتر بنا سکتا ہے بغیر پیداواری عمل کو تبدیل کیے بغیر یا کوئی نئی بیٹری لاگت کے بغیر۔

لہذا، فنکشن ایڈیٹوز آج کی لتیم آئن بیٹری میں ایک گرم مقام بن گئے ہیں، جو کہ سب سے زیادہ امید افزا راستوں میں سے ایک ہے جو اس وقت لیتھیم آئن بیٹری الیکٹرولائٹ کا سب سے زیادہ امید افزا روگجنک حل ہے۔ اضافی کا بنیادی استعمال بیٹری کے درجہ حرارت کو بہت زیادہ ہونے سے روکنا ہے اور بیٹری وولٹیج کنٹرول رینج تک محدود ہے۔ لہذا، اضافی کے ڈیزائن کو درجہ حرارت اور چارج کرنے کی صلاحیت کے نقطہ نظر سے بھی سمجھا جاتا ہے.

شعلہ retardant additive: شعلہ retardant additive کو نامیاتی فاسفورس شعلہ retardant additives، ایک نائٹروجن پر مشتمل مرکب شعلہ retardant additive، ایک سلکان پر مبنی شعلہ retardant additive، اور ایک جامع شعلہ retardant additive میں بھی تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ 5 اہم زمرے نامیاتی فاسفورسیل-شعلہ retardant: اہم میں کچھ الکائل فاسفیٹ، الکائل فاسفائٹ، فلورینیٹڈ فاسفیٹ، اور فاسفیٹ نائٹریل مرکبات شامل ہیں۔

شعلہ retardant میکانزم ہائیڈروجن فری ریڈیکلز کے ساتھ مداخلت کرنے والے شعلہ retardant مالیکیولز کے سلسلہ رد عمل کے لیے اہم ہے، جسے فری ریڈیکل کیپچر میکانزم بھی کہا جاتا ہے۔ اضافی گیسیفیکیشن سڑنا فاسفورس پر مشتمل فری ریڈیکلز کو جاری کرتا ہے، فری ریڈیکلز کی ایک سلسلہ رد عمل کو ختم کرنے کی صلاحیت۔ فاسفیٹ شعلہ retardant: اہم فاسفیٹ، triethyl فاسفیٹ (TEP)، tributyl فاسفیٹ (TBP)، وغیرہ.

فاسفیٹ نائٹریل کمپاؤنڈ جیسے ہیکسامیتھائل فاسفازین (HMPN)، الکائل فاسفائٹ جیسے ٹرائیمتھائل فاسفائٹ (TMPI)، تین - (2,2,2-trifluoroethyl)، فاسفیٹ (TT-FP)، فلورینیٹڈ ایسڈ ایسٹر، جیسے تھری-(2,2,2)Triphophite (2,2,2)، ٹی پی پی di-(2,2,2-trifluoroethyl)-methyl فاسفیٹ (BMP) , (2,2,2-trifluoroethyl) - ڈائیتھائل فاسفیٹ (TDP)، فینائل فاسفیٹ (DPOF) وغیرہ۔ ایک اچھا شعلہ retardant additive ہے. فاسفیٹ میں عام طور پر نسبتاً بڑی واسکاسیٹی، ناقص الیکٹرو کیمیکل استحکام ہوتا ہے، اور شعلہ ریٹارڈنٹ کا اضافہ الیکٹرولائٹ کی آئنک چالکتا اور الیکٹرولائٹ کی گردش الٹنے کی صلاحیت پر بھی منفی اثر ڈالتا ہے جبکہ الیکٹرولائٹ کی اضطراری صلاحیت کو بڑھاتا ہے۔

یہ عام طور پر ہے: نئے الکائل گروپوں میں 1 کاربن مواد؛ 2 خوشبودار (فینائل) گروپ moiety متبادل الکائل گروپ؛ 3 ایک چکراتی ساخت فاسفیٹ بناتے ہیں۔ نامیاتی halogenated مواد (halogenated سالوینٹس): نامیاتی halogenic شعلہ retardant فلو فلو فلو کے لئے اہم ہے. H کی جگہ F سے تبدیل ہونے کے بعد، اس کی طبعی خصوصیات بدل گئی ہیں، جیسے پگھلنے کے نقطہ میں کمی، viscosity میں کمی، کیمیائی اور الیکٹرو کیمیکل استحکام میں بہتری وغیرہ۔

نامیاتی ہالوجینک شعلہ ریٹارڈنٹ میں فلوروسائکلک کاربونیٹ، فلورو چین کاربونیٹ اور الکائل پرفلووروڈیکین ایتھر وغیرہ شامل کرنا ضروری ہے۔ OHMI اور دیگر تقابلی fluororethyl ایتھر، فلورائڈ پر مشتمل فلورائڈ مرکبات نے ظاہر کیا کہ 33.3٪ (حجم کا حصہ) 0 کا اضافہ۔

67 mol / lliclo4 / Ec + DEC + PC (حجم کا تناسب 1: 1: 1) الیکٹرولائٹ میں زیادہ ہائی فلیش پوائنٹ ہے، کمی کی صلاحیت نامیاتی سالوینٹ EC، DEC اور PC سے زیادہ ہے، جو قدرتی گریفائٹ کی سطح پر تیزی سے SEI فلم بنا سکتی ہے، Cullen کے پہلے چارج اور ڈسچارج کی صلاحیت کو بہتر بناتی ہے۔ فلورائڈ خود اوپر بیان کردہ شعلہ retardant کے آزاد ریڈیکل کیپچر فنکشن کا استعمال نہیں کرتا ہے، صرف اعلی اتار چڑھاؤ اور آتش گیر شریک سالوینٹس کو پتلا کرنے کے لیے، اس لیے الیکٹرولائٹ میں صرف حجم کا تناسب زیادہ تر (70%) ہوتا ہے جب الیکٹرولائٹ آتش گیر نہ ہو۔ جامع شعلہ ریٹارڈنٹ: فی الحال الیکٹرولائٹ میں استعمال ہونے والے جامع شعلہ ریٹارڈنٹ میں PF کمپاؤنڈ اور ایک NP-کلاس کمپاؤنڈ ہوتا ہے، نمائندہ مادوں میں ایک اہم ہیکسامیتھائل فاسفورائیڈ (HMPA)، فلورو فاسفیٹ وغیرہ ہوتا ہے۔

شعلہ retardant دو شعلہ retardant عناصر کے synergistic استعمال کے ذریعے شعلہ retardant اثر ڈالتا ہے۔ FEI وغیرہ۔ دو NP شعلہ retardants MEEP اور MEE تجویز کرتا ہے، اور اس کا مالیکیولر فارمولہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے۔

Licf3SO3 / MeEP :PC = 25:75، الیکٹرولائٹ 90٪ کی آتش گیریت کو کم کر سکتا ہے، اور چالکتا 2.5 × 10-3S / سینٹی میٹر تک پہنچ سکتی ہے۔ 2) زیادہ چارج شدہ اضافی: رد عمل کا ایک سلسلہ اس وقت ہوتا ہے جب لیتھیم آئن بیٹری زیادہ چارج ہوتی ہے۔

الیکٹرولائٹ جزو (اہم سالوینٹ ہے) مثبت الیکٹروڈ کی سطح میں آکسیڈیٹیو سڑنے والے رد عمل کی سطح کو روکتا ہے، گیس پیدا ہوتی ہے اور حرارت کی مقدار جاری ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں بیٹری کے اندرونی دباؤ میں اضافہ اور درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے، اور بیٹری کی حفاظت شدید متاثر ہوتی ہے۔ مقصد کے طریقہ کار سے، اوورچاول پروٹیکشن ایڈیٹیو آکسیڈیٹیو سٹرپنگ پاور ٹائپ اور دو قسم کے برقی پولیمرائزیشن قسم کے لیے اہم ہے۔ additive کی قسم سے، اسے لتیم ہالائڈ، میٹالوسین کمپاؤنڈ میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔

فی الحال، ریڈوکس اینٹی اوورچارڈ ایڈیٹوز پر ایک اوورچیلڈ اضافی اضافی ایڈیشنل ایڈاپریز (BP) اور cyclohexylbenzene (CHB) اصول ہیں جب چارجنگ وولٹیج عام کٹ آف وولٹیج سے زیادہ ہو جاتا ہے، additive مثبت الیکٹروڈ سے شروع ہوتا ہے۔ آکسیکرن ردعمل، آکسیکرن مصنوعات منفی الیکٹروڈ میں پھیل جاتی ہے، اور کمی کا رد عمل ہوتا ہے۔ آکسیکرن مثبت اور منفی قطبوں کے درمیان بند ہے، اضافی چارج جذب.

اس کے نمائندہ مادوں میں فیروسین اور اس کا مشتق، فیریڈ 2,2-پائریڈائن اور 1,10-ملحقہ گلینولین کا ایک کمپلیکس، تھیول مشتق ہے۔ پولیمرائزیشن بلاک اینٹی فلڈ ایڈیٹیو۔ نمائندہ مادوں میں cyclohexylbenzene، biphenyl اور دیگر مادے شامل ہیں۔

جب بائفنائل کو پہلے سے چارج شدہ اضافی کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جب وولٹیج 4.5 سے 4.7V تک پہنچ جاتا ہے، تو شامل کردہ بائفنائل الیکٹرو کیمیکل طور پر پولیمرائز ہوتا ہے، جو مثبت الیکٹروڈ کی سطح پر کنڈکٹو فلم کی ایک تہہ بناتا ہے، بیٹری کی اندرونی مزاحمت کو بڑھاتا ہے، اس طرح چارجنگ کرنٹ پروٹیکشن بیٹری کو محدود کرتا ہے۔

2.2.2 آئن مائع آئن مائع الیکٹرولائٹ مکمل طور پر ین اور کیشن پر مشتمل ہے۔

چونکہ انٹری آئنز یا کیشنک حجم کمزور ہیں، انٹرمیڈیٹ کمزور ہے، الیکٹران کی تقسیم ناہموار ہے، اور اون سنسون کمرے کے درجہ حرارت پر حرکت کرنے کے لیے آزاد ہو سکتا ہے، جو کہ مائع ہے۔ اسے امیڈازول، پائرازول، پائریڈین، کواٹرنری امونیم نمک وغیرہ میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ لتیم آئن بیٹریوں کے عام نامیاتی سالوینٹس کے مقابلے میں، آئنک مائعات کے 5 فائدے ہیں: 1 اعلی تھرمل استحکام، 200 ° C گل نہیں سکتا؛ 2 بخارات کا دباؤ تقریباً 0 ہے، بیٹری کے بارے میں فکر کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ 3 آئنک مائع دہن کے لئے آسان نہیں ہے کوئی corrosiveness نہیں؛ 4 ایک اعلی برقی چالکتا ہے؛ 5 کیمیائی یا الیکٹرو کیمیکل استحکام اچھا ہے۔

AN یا اس طرح کی شکلیں PP13TFSI اور 1Mollipf6ec/Dec (1:1) کو الیکٹرولائٹ میں بناتی ہیں، جو مکمل طور پر غیر ایندھن کے اثرات حاصل کر سکتی ہے، اور انٹرفیس کی مطابقت کو نمایاں طور پر بہتر کرنے کے لیے اس سسٹم میں 2 wt% liboB additive کا اضافہ کر سکتا ہے۔ صرف ایک مسئلہ جس کو حل کرنے کی ضرورت ہے وہ ہے الیکٹرولائٹ سسٹم میں آئن کی چالکتا۔ 2.

2.3 لتیم نمک ہیکسافلووروفاسفیٹ (LiPF6) کے تھرمل استحکام کو منتخب کرنا ایک کموڈٹی لیتھیم آئن بیٹری میں وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والا الیکٹرولائٹ لتیم نمک ہے۔ اگرچہ اس کی واحد نوعیت بہترین نہیں ہے، لیکن اس کی مجموعی کارکردگی سب سے زیادہ فائدہ مند ہے۔

تاہم، LiPF6 کا اپنا نقصان بھی ہے، مثال کے طور پر، LiPF6 کیمیائی اور تھرموڈینامیکل طور پر غیر مستحکم ہے، اور رد عمل ہوتا ہے: LIPF (6S) → LIF (S) + PF (5G)، PF5 پیدا ہونے والا رد عمل آکسیجن ایٹم میں نامیاتی سالوینٹس پر حملہ کرنے میں آسان ہوتا ہے اور اس کے نتیجے میں پولیمر کے ایٹم کے ایٹم میں آرگینک سالوینٹس پر حملہ ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں یہ پولیمر ایٹم کو کھولتا ہے۔ اعلی درجہ حرارت پر ردعمل خاص طور پر سنگین ہے. اعلی درجہ حرارت کے الیکٹرولائٹ نمکیات پر موجودہ تحقیق نامیاتی لتیم نمک کے کھیتوں میں مرکوز ہے۔ بوران پر مبنی نمکیات، امائن پر مبنی لتیم نمکیات کے ساتھ نمائندہ مادے اہم ہیں۔

LIB (C2O4) 2 (liboB) حالیہ برسوں میں ایک نیا ترکیب شدہ الیکٹرولائٹ نمک ہے۔ اس میں بہت ساری عمدہ خصوصیات ہیں، درجہ حرارت 302 ° C کو گلنا، منفی الیکٹروڈ میں ایک مستحکم SEI فلم بنا سکتا ہے۔ پی سی پر مبنی الیکٹرولائٹک حل میں گریفائٹ کی کارکردگی کو بہتر بنائیں، لیکن اس کی viscosity بڑی ہے، SEI فلم کی رکاوٹ [14] بنتی ہے۔

LIN (SO2CF3) 2 (Litfsi) کا سڑنے کا درجہ حرارت 360 ° C ہے، اور عام درجہ حرارت پر آئن چالکتا LiPF6 سے قدرے کم ہے۔ الیکٹرو کیمیکل استحکام اچھا ہے، اور آکسیکرن کی صلاحیت تقریبا 5.0V ہے، جو سب سے زیادہ نامیاتی لتیم نمک ہے، لیکن یہ ال بیس سیٹ سیال کی سنگین سنکنرن ہے.

2.2.4 پولیمر الیکٹرولائٹ بہت سی کموڈٹی لیتھیم آئن بیٹریاں آتش گیر اور غیر مستحکم کاربونیٹ سالوینٹس استعمال کرتی ہیں، اگر رساو سے آگ لگنے کا امکان ہو۔

یہ خاص طور پر اعلی صلاحیت، اعلی توانائی کی کثافت کی طاقتور لتیم آئن بیٹری ہے۔ آتش گیر نامیاتی مائع الیکٹرولائٹس کے بجائے بے ایمان پولیمر الیکٹرولائٹس استعمال کرنے کے بجائے، یہ لیتھیم آئن بیٹریوں کی حفاظت کو نمایاں طور پر بہتر بنا سکتا ہے۔ پولیمر الیکٹرولائٹ کی تحقیق، خاص طور پر جیل کی قسم پولیمر الیکٹرولائٹ نے بہت ترقی کی ہے۔

اس وقت اسے تجارتی لتیم آئن بیٹریوں میں کامیابی سے استعمال کیا گیا ہے۔ پولیمر باڈی کی درجہ بندی کے مطابق، جیل پولیمر الیکٹرولائٹ مندرجہ ذیل تین اقسام کے ساتھ اہم ہے: PAN پر مبنی پولیمر الیکٹرولائٹ، PMMA پولیمر الیکٹرولائٹ، PVDF پر مبنی پولیمر الیکٹرولائٹ۔ تاہم، جیل کی قسم پولیمر الیکٹرولائٹ دراصل خشک پولیمر الیکٹرولائٹ اور مائع الیکٹرولائٹ کے سمجھوتہ کا نتیجہ ہے، اور جیل کی قسم پولیمر بیٹریوں کو ابھی بھی بہت سے کام کرنے ہیں۔

2.3 مثبت مواد اس بات کا تعین کر سکتا ہے کہ جب چارجنگ سٹیٹ وولٹیج 4V سے اوپر ہو تو مثبت الیکٹروڈ مواد غیر مستحکم ہے، اور آکسیجن، آکسیجن اور نامیاتی سالوینٹس کو گلنے کے لیے اعلی درجہ حرارت میں تحلیل ہونے والی حرارت پیدا کرنا آسان ہے، جس سے بیٹری کی حفاظت کو کم کیا جا سکتا ہے۔ لہذا، مثبت الیکٹروڈ اور الیکٹرولائٹ کے ردعمل کو گرمی کا ایک اہم سبب سمجھا جاتا ہے.

عام مواد کے بارے میں، اس کی حفاظت کا عام طریقہ کوٹنگ میں ترمیم کرنا ہے. MgO، A12O3، SiO2، TiO2، ZnO، SnO2، ZrO2، وغیرہ کے ساتھ مثبت الیکٹروڈ مواد کی سطح کوٹنگ کے لیے، ڈائی +-ریئر مثبت اور الیکٹرولائٹ کے رد عمل کو کم کر سکتا ہے جبکہ مثبت الیکٹروڈ کی کرومیٹوگرافی کو کم کر سکتا ہے، مثبت الیکٹروڈ مادہ کے مرحلے میں تبدیلی کو روکتا ہے۔

اس کے ساختی استحکام کو بہتر بناتا ہے، جالی میں کیٹیشن کی خرابی کے خلاف مزاحمت کو کم کرتا ہے، اس طرح گردش کے عمل کے ثانوی ردعمل کو کم کرتا ہے۔ 2.4 کاربن مواد فی الحال ایک کم مخصوص سطح کے علاقے، ایک اعلی چارج اور ڈسچارج پلیٹ فارم، ایک چھوٹا چارج اور ڈسچارج پلیٹ فارم، ایک نسبتاً زیادہ تھرمل استحکام، ایک نسبتاً اچھی تھرمل حالت، ایک نسبتاً زیادہ تھرموسٹیبلٹی، ایک نسبتاً زیادہ تھرموسٹیبلٹی، ایک نسبتاً زیادہ تھرموسٹیبلٹی کا استعمال کرتا ہے۔

جیسے انٹرمیڈیٹ فیز کاربن مائیکرو اسپیئرز (MCMB)، یا اسپائنل سٹرکچر کا Li9Ti5o12، جو پرتدار گریفائٹ کی ساختی استحکام سے بہتر ہے [20]۔ فی الحال کاربن مواد کی کارکردگی کو بہتر بنانے کا طریقہ سطح کے علاج (سطح کی آکسیکرن، سطح کی ہالوجنیشن، کاربن کلیڈنگ، کوٹنگ میٹل، میٹل آکسائیڈ، پولیمر کوٹنگ) یا دھات یا غیر دھاتی ڈوپنگ کو متعارف کرانے کے لیے اہم ہے۔ 2.

5 اس وقت کمرشل لیتھیم آئن بیٹریوں میں جو ڈایافرام لگایا جاتا ہے وہ اب بھی پولی اولیفین مواد ہے، اور اس کے اہم نقصانات گرم اور الیکٹرولائٹک سیال کی دراندازی ناقص ہے۔ ان نقائص پر قابو پانے کے لیے، محققین نے بہت سے طریقے آزمائے ہیں، جیسے تھرمل استحکام والے مواد کی تلاش، یا تھوڑی مقدار میں Al2O3 یا SiO2 نانوپوڈیا شامل کریں، جس میں نہ صرف ایک عام ڈایافرام ہے، بلکہ مثبت الیکٹروڈ مواد کا تھرمل استحکام بھی ہے۔ استعمال کریں

MIAO ET رحمہ اللہ تعالی، الیکٹرو اسٹاٹک اسپننگ طریقہ سے تیار کردہ پولیمائیڈ نینو غیر بنے ہوئے فیبریکیشن۔ DR اور TGA جیسی خصوصیات کا مطلب یہ ہے کہ یہ نہ صرف 500 ° C پر تھرمل استحکام کو برقرار رکھ سکتا ہے، بلکہ CELGARD ڈایافرام کے مقابلے میں بہتر الیکٹرولائٹ انفلٹریشن بھی رکھتا ہے۔ WANG ET al نے AL2O3-PVDF نانوسکوپک مائکروپورس جھلی تیار کی، جو اچھی الیکٹرو کیمیکل خصوصیات اور تھرمل استحکام کو ظاہر کرتی ہے، لیتھیم آئن بیٹری الگ کرنے والوں کے استعمال کو مطمئن کرتی ہے۔

3 خلاصہ اور الیکٹرک گاڑیوں اور توانائی کے ذخیرہ کرنے کے لیے لیتھیم آئن بیٹریوں کا انتظار کریں، جو چھوٹے الیکٹرانک آلات سے کہیں زیادہ بڑی ہے، اور استعمال کا ماحول زیادہ پیچیدہ ہے۔ خلاصہ طور پر، ہم دیکھ سکتے ہیں کہ اس کی حفاظت حل ہونے سے بہت دور ہے، اور موجودہ تکنیکی رکاوٹ بن گئی ہے۔ اس کے بعد کا کام تھرمل اثر کی گہرائی میں ہونا چاہیے جو بیٹری کے غیر معمولی آپریشن کے بعد ہو سکتا ہے، اور لتیم آئن بیٹری کی حفاظتی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے ایک مؤثر طریقہ تلاش کرنا چاہیے۔

فی الحال، فلورین پر مشتمل سالوینٹ اور شعلہ retardant additives کا استعمال حفاظتی قسم کی لتیم آئن بیٹری تیار کرنے کے لیے ایک اہم سمت ہے۔ الیکٹرو کیمیکل کارکردگی اور اعلی درجہ حرارت کی حفاظت کو متوازن کرنے کا طریقہ مستقبل کی تحقیق پر مرکوز ہوگا۔ مثال کے طور پر، ایک اعلی کارکردگی کا جامع شعلہ ریٹارڈنٹ انٹیگرل انٹیگریٹڈ سیٹ P, N, F, اور CL تیار کیا جاتا ہے، اور ایک نامیاتی سالوینٹ جس میں ہائی بوائلنگ پوائنٹ ہوتا ہے، ایک ہائی فلیش پوائنٹ تیار کیا جاتا ہے، اور اعلی حفاظتی کارکردگی کا ایک الیکٹرولائٹک حل تیار کیا جاتا ہے۔

جامع شعلہ retardants، دوہری تقریب additives بھی مستقبل کی ترقی کے رجحانات بن جائے گا. لیتھیم آئن بیٹری الیکٹروڈ مواد کے بارے میں، مواد کی سطح کیمیائی خصوصیات مختلف ہیں، چارج اور خارج ہونے والے مادہ پر الیکٹروڈ مواد کی حساسیت کی ڈگری متضاد ہے، اور بیٹری کے تمام ساختی ڈیزائن میں ایک یا محدود متعدد الیکٹروڈ / الیکٹرولائٹ / اضافی اشیاء کا استعمال کرنا ناممکن ہے۔ لہذا، مستقبل میں، ہمیں مخصوص الیکٹروڈ مواد کے لیے مختلف بیٹری سسٹم تیار کرنے پر توجہ دینی چاہیے۔

ایک ہی وقت میں، یہ ایک پولیمر لیتھیم آئن بیٹری سسٹم بھی تیار کر رہا ہے جس میں ہائی سکیورٹی ہو یا غیر نامیاتی ٹھوس الیکٹرولائٹ کی ترقی ہو جس میں سنگل کیشن کنڈکٹیو اور تیز آئن ٹرانسپورٹ اور ہائی تھرموسٹیبلٹی ہو۔ اس کے علاوہ، آئنک مائع کی کارکردگی کو بہتر بنانا، سادہ اور سستے مصنوعی نظام تیار کرنا بھی مستقبل کی تحقیق کا ایک اہم حصہ ہے۔