لتیم برقی مواد کے بازی گتانک کا تعین کرنے کے لیے AC مائبادا ڈیٹا کا استعمال کیسے کریں؟

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Pārnēsājamas spēkstacijas piegādātājs

لیتھیم آئن بیٹری مثبت اور منفی قطبوں کے درمیان Li + کی منتقلی اور پھیلاؤ ہے، اور Li کا ارتکاز فرق مثبت اور منفی الیکٹروڈ کے درمیان قائم ہوتا ہے، اس طرح برقی توانائی کو ذخیرہ کیا جاتا ہے۔ لہذا، مثبت اور منفی قطبوں کے درمیان Li + کے درمیان پھیلاؤ لیتھیم آئن بیٹری کی کارکردگی کو متاثر کرتا ہے۔ اگر ہمیں Li+ کی تیز سے سست رفتار سے مختلف روابط میں ترتیب دیا جائے تو اس میں کوئی شک نہیں کہ الیکٹرولائٹ میں Li+ کا پھیلاؤ سب سے زیادہ ہے۔

فوری، مثبت اور منفی سطح میں Li+ کے چارج ایکسچینج کے عمل کے بعد، اس عمل کی رفتار نسبتاً سست ہے، پابندی میں تخفیف کو محدود کرنا آسان ہے، اور Li+ مثبت اور منفی مواد میں سب سے سست ہے، یہ لنک اکثر لیتھیم آئن بیٹری کی میگنیفیکیشن کارکردگی کو محدود کرنے کی کلید بھی ہوتا ہے۔ فعال مادہ میں رد عمل والے مادے کے کلیدی پیرامیٹر ٹھوس فیز ڈفیوژن گتانک کے طور پر، ٹھوس فیز ڈفیوژن گتانک مواد کی مقدار کی کلید ہے، لیکن مواد کے پیرامیٹرز سادہ نہیں ہیں۔ عام طور پر، فعال مواد کے ٹھوس فیز ڈفیوژن گتانک کا حساب لگانے کے طریقہ کار میں ایک اہم ممکنہ ٹائٹریشن، مستقل کرنٹ ٹائٹریشن، اور AC امپیڈینس ڈیٹا ہوتا ہے۔

حال ہی میں، جرمنی ڈریسڈن یونیورسٹی آف ٹکنالوجی کے Tienquangnguyen (پہلے سرورز) اور Corneliabreitkopf (متعلقہ مصنف) نے AC impedance ڈیٹا کے ذریعے پھیلاؤ کوفیشینٹس حاصل کرنے کا ایک نیا طریقہ تجویز کیا۔ EIS ڈیٹا کا استعمال کرتے ہوئے مواد کے حصول کا بازی گتانک کوئی نیا تصور نہیں ہے۔ ایسے بہت سے ماڈلز ہیں جنہوں نے الیکٹروڈ یا مواد کے بازی گتانک کا حساب لگانے کے لیے AC مائبادا میں ایک بازی مائبادی قدر کا استعمال کیا ہے، لیکن ان ماڈلز کو عام طور پر بازی کے ساتھ جوڑنا پڑتا ہے۔

لمبائی جیسے پیرامیٹرز کا حساب، اور یہ قدر عام طور پر الیکٹروڈ کی موٹائی یا ذرہ رداس سے لگائی جاتی ہے۔ جس طرح سے Tienquangnguyen نے صرف AC impedance ڈیٹا کو استعمال کرنے کی تجویز پیش کی تاکہ وہ تمام پیرامیٹرز حاصل کر سکیں جس کے لیے ڈفیوژن گتانک کا حساب لگایا جائے۔ ڈفیوژن گتانک کے معنی کے مطابق، ہم پھیلاؤ کی لمبائی ID اور ڈفیوژن ٹائم ٹاؤڈ (جیسا کہ مندرجہ ذیل فارمولے میں دکھایا گیا ہے) کے درمیان تناسب کے لحاظ سے ایک بازی گتانک حاصل کر سکتے ہیں۔

اسے اوپر والے فارمولے سے دیکھا جا سکتا ہے۔ ایک ڈفیوژن گتانک حاصل کرنے کے لیے ہمیں تجرباتی اعداد و شمار یا نظریاتی ماڈل ڈیٹا کے ذریعے مندرجہ بالا پیرامیٹرز حاصل کرنا ہوں گے۔ الیکٹرو کیمیکل سسٹم میں، آئن کی نقل و حرکت کا حساب دو برقی پرت لیمب ڈی اے ڈی اور پولرائزیشن کی موٹائی میں آرام کے وقت tau2 کی بنیاد پر کیا جا سکتا ہے۔

بازی گتانک کے کلیدی پیرامیٹرز کو حاصل کرنے کے لیے، ہمیں سب سے پہلے بازی پرت کی موٹائی کا ڈیٹا حاصل کرنا چاہیے۔ نام نہاد ڈفیوژن پرت سے مراد بازی کے عمل میں مادی ارتکاز کی حد ہوتی ہے، اور بندارامپمیلنڈرینڈکویلہو وغیرہ۔ وغیرہ۔

بازی پرت کی موٹائی کا حساب لگانے کے لیے ماڈل۔ نیچے کی تصویر ڈبل بلاکنگ الیکٹروڈ کے الیکٹرو کیمیکل سسٹم کی رکاوٹ اور نقصان کے زاویہ کی نارمل قدر کو ظاہر کرتی ہے۔ مؤثر ڈائی الیکٹرک مستقل کا حساب درج ذیل فارمولے 3 سے لگایا جا سکتا ہے، جہاں j ایک خیالی اکائی ہے، ڈیلٹا نمونے کی نصف موٹائی اور پھیلاؤ کی تہہ کی موٹائی کے درمیان تناسب ہے، عام طور پر ہم سمجھتے ہیں کہ یہ قدر 10 سے زیادہ ہے۔

نقصان کا زاویہ ڈائی الیکٹرک نقصان اور حقیقی ڈائی الیکٹرک مستقل (فارمولہ 4 میں دکھایا گیا ہے) کے درمیان تناسب ہے۔ مندرجہ بالا اعداد و شمار B سے، یہ دیکھنا ممکن ہے کہ نقصان کے زاویہ کے نوڈ کی TAU2 کے وقت زیادہ سے زیادہ قدر ہوتی ہے، اور نقصان کے زاویہ کی نارمل قدر اور ڈیلٹا کے درمیان تعلق فارمولہ 5 میں دکھایا گیا ہے، اس لیے ڈفیوژن پرت کی موٹائی کا حساب درج ذیل فارمولہ 6 سے لگایا جا سکتا ہے۔ EIS ڈیٹا میں، محدود واربرگ ڈفیوژن مائبادا پیرامیٹرز پر مشتمل ہے جیسے کہ بازی کی لمبائی، بازی کوفیشینٹ، اور بازی کی رفتار، عام طور پر ہم EIS کا پتہ لگانے کے نتائج کو ZVIEW اور دیگر ٹولز کے ذریعے ڈفیوژن ٹائم پیرامیٹرز حاصل کرنے کے لیے فٹ کرنے کے لیے مساوی سرکٹ کا استعمال کر سکتے ہیں۔

تاہم، بعض رکاوٹوں کی بعض صورتوں میں، فٹنگ کے نتائج اکثر مثالی طور پر کم ہوتے ہیں، اور اس مسئلے کو AC مائبادا ڈیٹا میں ٹرانزیشن ایریا کو فٹ کر کے زیادہ درست ڈیٹا کو فٹ کرنے کے لیے فٹ کیا جا سکتا ہے۔ محدود طوالت واربرگ ڈفیوژن مائبادا کو فارمولہ 7 میں ظاہر کیا جا سکتا ہے، جہاں RW ایک محدود بازی مائبادا ہے، اور بازی کے وقت کا حساب اوپر والے فارمولے 1 سے لگایا جا سکتا ہے۔ مندرجہ بالا فارمولے میں پیرامیٹر کا تعلق فارمولرز 9، 10 میں دکھایا گیا ہے، اور محدود پھیلاؤ کی رکاوٹ کے ٹھوس اور خیالی حصے کو درج ذیل فارمولہ 11 اور 12 کے ذریعے درج ذیل فارمولہ 13 کی شکل میں آسان بنایا جا سکتا ہے۔

13 ہم دیکھ سکتے ہیں کہ RW کا مطلب Z اور Omega1/2 کے درمیان رشتہ دار وکر کی ڈھلوان ہو سکتا ہے۔ مندرجہ بالا اعداد و شمار ایک عام AC مائبادی کا نقشہ دکھاتا ہے، جو مائبادی کے وکر کی ڈھلوان کو شکل سے 45 ڈگری کے ٹرانزیشن زون میں دیکھ سکتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ اس خطے میں مائبادا کے حقیقی اور خیالی حصے کی قدر برابر ہے۔ انٹرفیس کے پھیلاؤ کے عمل کے حوالے سے، ہم نیچے دکھائے گئے رینڈلز کے مساوی سرکٹ کو فٹ کر سکتے ہیں۔

چونکہ واربرگ عنصر اور فریکوئنسی مربع جڑ اور مرحلے کا زاویہ منفی طور پر منسلک ہیں، قلم کی براہ راست سڑن واربرگ عنصر کے مساوی سرکٹ پر مشتمل ہے اب بھی ایک بہت مشکل کام ہے، لہذا ہم اسے متوازی RW اور CW کے طور پر تبدیل کر سکتے ہیں، اس لیے مساوی سرکٹ کا مجموعی مائبادا نیچے دکھایا گیا ہے، جب کل ​​تعدد حصہ 5 کے درمیان دکھایا گیا ہے، تو اس میں مجموعی تعدد کو دکھایا گیا ہے۔ تقریباً 0 جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ 16، حقیقی حصہ اور خیالی حصہ دوسرے فارمولے 17 کی شکل میں الیکٹروڈ کی سطح کی سطح کی دو برقی پرت کی کپیسیٹینس ویلیو میں تبدیل ہو سکتا ہے، جو بہت چھوٹا ہے۔ عام طور پر، 1-10uf/cm2 میں، مندرجہ ذیل تصویری سرکٹ میں کل مائبادی کو واربرگ مائبادا کے خیالی حصے کے برابر سمجھا جا سکتا ہے، یعنی z = omGAZ، اور ڈفیوژن کوفیسینٹ کی سب سے اہم ڈفیوژن لمبائی ID کو الیکٹرانک طور پر ڈفیوژن گتانک اور ڈفیوژن کی شکل میں دکھایا جا سکتا ہے۔ چارج کا چارج یکساں ہے، تاکہ الیکٹرانوں کے پھیلاؤ کے گتانک کو آئن کی نقل و حرکت سے تبدیل کیا جا سکے، اور بازی کا وقت استعمال کیا جا سکتا ہے FIG میں دکھائے گئے فریکوئنسی وکر میں سب سے زیادہ نقطہ پر آرک سے مطابقت رکھنے والا وقت۔

لہذا، مندرجہ بالا فارمولہ فارمولہ میں دکھایا گیا فارمیٹ میں تبدیل کیا جا سکتا ہے. مندرجہ بالا ماڈل کے مصنفین نے لٹریچر سے ڈیٹا کو تحلیل کیا ہے، یہ دیکھ سکتا ہے کہ مندرجہ ذیل تصویر سے منتخب کردہ پانچ نمونوں میں کم فریکوئنسی والے علاقے کے پھیلاؤ کے منحنی خطوط میں ایک مخصوص فرق ہے، اور کئی نمونے ایک نیم دائرہ دار علاقے پر مشتمل ہیں۔ پھر نسبتاً کم تعدد کی حد میں تقریباً 45 ڈگری بائیں اور دائیں کا ایک محدود پھیلاؤ مائبادا ہے، اور اس لیے، اوپر والے ماڈل کے مطابق، WSC = 2، 4، 5، 6 اور 15 کے متعدد ماڈلز کا پھیلاؤ کا وقت بالترتیب 4 ہے۔

16، 25، 36، اور 225 (ذیل جدول 1 میں دکھایا گیا ہے)۔ مندرجہ بالا ماڈل کے اثرات کا موازنہ کرنے کے لیے، مصنف نے سلفیٹ زرکونیم سلفیٹ کی سطح میں پانی کے مالیکیولز کو جذب کرنے کے عمل کو لیا، پہلے ٹیسٹ کا پتہ لگانے کے نتائج کو فٹ کرنے کے لیے رینڈلز کے مساوی سرکٹ کا استعمال کیا، اور نیچے دیے گئے اعداد و شمار سے رکاوٹ کا اصل حصہ دیکھ سکتے ہیں۔ ٹیسٹ ویلیو اور فٹنگ ویلیو کے درمیان خرابی 25% تک پہنچ گئی، اور واربرگ مائبادا پر مشتمل سرکٹ فٹنگ اثر کا اعلان اس صورت میں مثالی نہیں ہے جہاں زیادہ رکاوٹ یا شور نسبتاً زیادہ ہو۔

لہٰذا، عددی قدریں صرف حوالہ ہو سکتی ہیں۔ ذیل کے اعداد و شمار میں، مصنف روایتی مساوی سرکٹ کے طریقہ کار اور مصنف کے ذریعہ تجویز کردہ ماڈل طریقہ کے موزوں اثر کا موازنہ کرتا ہے۔ نچلے بائیں تصویر سے، نئے ماڈل کے طریقہ کار کے ذریعے حاصل کردہ فٹنگ اثر کو دیکھنا ضروری ہے۔

یہ روایتی مساوی سرکٹ سے بہتر ہے۔ مندرجہ ذیل جدول 3 سے حاصل کردہ ڈفیوژن گتانک خالص آئن کی نقل و حرکت اور پانی کے بخارات اور دوسرے لوگوں کے پتہ لگانے کے نتائج کو دیکھ سکتا ہے۔ Tienquangnguyen کی طرف سے تجویز کردہ طریقہ AC مائبادا میں محدود پھیلاؤ کی لمبائی والے حصے کو فٹ کر کے فٹ بیٹھتا ہے، قلم سیدھا ہے اور پھیلاؤ کی لمبائی کی لمبائی ہے، اس طرح AC مائبادا ڈیٹا کا استعمال کرتے ہوئے تیز اور درست ڈیٹا کے تیز اور درست تعین کا احساس ہوتا ہے۔