סיבות פֿאַר טיפקייַט אַנאַליסיס פון ליטהיום יאָן באַטעריז

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - អ្នកផ្គត់ផ្គង់ស្ថានីយ៍ថាមពលចល័ត

רעכט צו זייַן הויך לעבן, ליטהיום-יאָן באַטאַרייע איז וויידלי געניצט, מיט די פאַרלענגערונג פון די נוצן צייַט, די פּראָבלעם פון באַלדזשינג, זיכערקייַט פאָרשטעלונג איז נישט ידעאַל און סערקיאַלייטינג אַטטענואַטיאָן איז אויך מער ערנסט, קאָזינג די אַנאַליסיס און סאַפּרעשאַן פון ליטהיום באַטאַרייע טיפקייַט פאָרשונג. לויט יקספּערמענאַל פאָרשונג און אַנטוויקלונג דערפאַרונג, דער מחבר דיוויידז די סיבות פון ליטהיום באַטעריז אין צוויי קאַטעגאָריעס, איינער איז באַלדזשינג געפֿירט דורך די גרעב פון די באַטאַרייע (צווייט, רעכט צו דער באַלדזשינג פון די עלעקטראָליטיק פליסיק אַקסאַדיישאַן). אין פאַרשידענע באַטאַרייע סיסטעמען, די דאָמינאַנט סיבות פון די באַטאַרייע גרעב זענען אַנדערש.

פֿאַר בייַשפּיל, אין די ליטהיום טיטאַנאַטע נעגאַטיוו ילעקטראָוד באַטאַרייע, די הויפּט סיבות פון די באַלדזשינג זענען די פּויק; אין די גראַפייט נעגאַטיוו ילעקטראָוד סיסטעם, די גרעב פון די פלאָקן גרעב און די באַלדזשינג פון די גאַז צושטעלן אקט. ערשטער, די גרעב פון די ילעקטראָוד פלאָקן איז פארענדערט אין די נוצן פון ליטהיום באַטעריז, און די גרעב פון די ילעקטראָוד פלאָקן מיט אַ גרעב טוישן, ספּעציעל די גראַפייט נעגאַטיוו ילעקטראָוד. לויט די יגזיסטינג דאַטן, די ליטהיום באַטאַרייע האט דורכגעגאנגען הויך טעמפּעראַטור סטאָרידזש און סערקיאַליישאַן, וואָס איז פּראָנע צו דראַמינג, מיט אַ גרעב וווּקס קורס פון וועגן 6% צו 20%, אין וואָס די positive פּאָליאַר יקספּאַנשאַן פאַרהעלטעניש איז בלויז 4%, און די נעגאַטיוו יקספּאַנשאַן פאַרהעלטעניש איז 20%.

דער וואָרצל גרונט פון די באַלדזשינג פון די גרעב פון ליטהיום באַטאַרייע ענדערונגען איז אַפעקטאַד דורך די עסאַנס פון גראַפייט. די נעגאַטיוו ילעקטראָוד גראַפייט פארמען LICX (LIC24, LiC12 און LIC6, עטק.), און די לינעאַר ספּייסינג ענדערונגען, ריזאַלטינג אין די פאָרמירונג פון מיקראָסקאָפּיק ינערלעך דרוק, ריזאַלטינג אין אַ נעגאַטיוו ילעקטראָוד יקספּאַנד.

די פיגור אונטן איז אַ סכעמאַטיש סטראַקטשעראַל טשאַרט פון די סטרוקטור פון די גראַפייט נעגאַטיוו ילעקטראָוד טעלער אין פּלאַץ און אָפּצאָל און אָפּזאָגן. די יקספּאַנשאַן פון די גראַפייט נעגאַטיוו ילעקטראָוד איז דער הויפּט געפֿירט דורך יניפעקטיוו יקספּאַנשאַן. דער טייל פון די יקספּאַנשאַן איז דער הויפּט שייַכות צו די סטרוקטור פון פּאַרטאַקאַל גרייס, קלעפּיק אַגענט און פלאָקן בויגן.

די יקספּאַנשאַן פון די נעגאַטיוו ילעקטראָוד ז די האַרץ צו פאַרקרימען, און די ילעקטראָוד איז געשאפן צווישן די דייאַפראַם, און די נעגאַטיוו ילעקטראָוד פּאַרטיקאַלז פאָרעם אַ מיקראָקראַק, די האַרט עלעקטראָליטע פאַסע צובינד (SEI) פילם איז צעבראכן און רעקאָמבינאַנט, קאַנסומינג עלעקטראָליטע און דיטערגעטינג די סערקיאַלייטינג פאָרשטעלונג. עס זענען פילע סיבות וואָס ווירקן די נעגאַטיוו ילעקטראָוד פּויליש, און די נאַטור פון די קלעפּיק און די סטראַקטשעראַל פּאַראַמעטערס פון די פּאָליאַר בויגן זענען צוויי מערסט וויכטיק. די קלעפּיק קאַמאַנלי געניצט אין גראַפייט נעגאַטיוו ילעקטראָוד איז SBR, פאַרשידענע קלעפּיק גומע מאָדולוס, פאַרשידענע מעטשאַניקאַל שטאַרקייַט און פאַרשידענע יפעקץ אויף די גרעב פון די טעלער.

די ראָולינג קראַפט נאָך די ענדיקן קאָוטינג איז אויך אַפעקטאַד דורך די גרעב פון די נעגאַטיוו ילעקטראָוד טעלער אין די באַטאַרייע. אונטער דער זעלביקער דרוק, די גרעסערע די גומע מאָדולוס פון די קלעפּיק, דער קלענערער די פּאָולעראַטי גשמיות שעלווינג, ווען טשאַרדזשינג, רעכט צו לי + עמבעדדינג, די יקספּאַנשאַן פון גראַפייט לאַטאַס; אין דער זעלביקער צייט, רעכט צו דער דיפאָרמיישאַן פון די נעגאַטיוו ילעקטראָוד פּאַרטיקאַלז און SBR, ינערלעך דרוק איז גאָר רעלעאַסעד, מאַכן די נעגאַטיוו יקספּאַנשאַן קורס העכערונג שארף, SBR איז אין דער בינע פון ​​פּלאַסטיק דיפאָרמיישאַן. דער טייל פון די יקספּאַנשאַן פאַרהעלטעניש איז שייַכות צו די גומע מאָדולוס פון די SBR, וואָס פירט צו די גרעסערע די גומע מאָדולוס און די שטאַרקייַט פון די SBR, און די קלענערער די יקספּאַנשאַן פון יריווערסאַבאַל יקספּאַנשאַן.

ווען די סומע פון ​​SBR איז סתירה, די דרוק איז אַנדערש ווען די פּאָליאַר וואַל איז געדריקט, און די דרוק חילוק ז די ריזידזשואַל דרוק געשאפן דורך די פלאָקן, די גרעסער די ריזידזשואַל דרוק, וואָס פירט צו די פאַר-גשמיות שעלווינג יקספּאַנשאַן, פול עלעקטרע און עמפּטי מאַכט יקספּאַנשאַן פאַרהעלטעניש; די ווייניקער SBR אינהאַלט, די קלענערער די דרוק פון די ראָולינג, די ווייניקער גשמיות שעלוועס, די יקספּאַנשאַן פאַרהעלטעניש פון די פאַר-עלעקטריסיטי און די ליידיק עלעקטראָקאָסיטיס, די קלענערער די נעגאַטיוו יקספּאַנשאַן ז די האַרץ צו פאַרקרימען, ווירקן די נעגאַטיוו. רגע, די ינערלעך גאַז ינטייק פון די פאַרנעם באַטאַרייע געפֿירט דורך באַטאַרייע גאַז איז אן אנדער וויכטיק סיבה וואָס ז די באַטאַרייע באַלדזשינג, צי עס איז באַטאַרייע טעמפּעראַטור ציקל, הויך טעמפּעראַטור ציקל, הויך טעמפּעראַטור שעלווינג, עס טראגט פאַרשידענע דיגריז פון באַלדזשינג גאַז. לויט די קראַנט פאָרשונג רעזולטאַטן, די עסאַנס פון די ילעקטריקאַל האַרץ געשווילעכץ איז געפֿירט דורך די דיקאַמפּאָוזישאַן פון עלעקטראָליטע.

עס זענען צוויי פאלן פון די עלעקטראָליטע דיקאַמפּאָוזישאַן, איינער איז אַ טומע פון ​​די עלעקטראָליטע, אַזאַ ווי נעץ און מעטאַל ימפּיוראַטיז צו צעלייגנ די עלעקטראָליטיק פליסיק, און די אנדערע איז צו נידעריק פון די עלעקטראָליטיק פליסיק, וואָס ז די דיקאַמפּאָוזישאַן בעשאַס טשאַרדזשינג, און אין עלעקטראָליטע סאָלוואַנץ אַזאַ ווי EC, DEC זענען דזשענערייטאַד נאָך באקומען עלעקטראָניקס, ראַדאַקאַלז, ראַדאַקאַלז, ראַדאַקאַלז, רעאַקציע, און CO2, עטק. נאָך די ליטהיום באַטאַרייע פֿאַרזאַמלונג איז געענדיקט, אַ קליין סומע פון ​​גאַז איז דזשענערייטאַד בעשאַס די פּרידיטערמינד פּראָצעס, און די גאַסאַז זענען באַשערט, און די אַזוי גערופענע עלעקטריקאַל האַרץ יריווערסאַבאַל מקור פון אָנווער פון קאַפּאַציטעט. בעשאַס דער ערשטער אָפּצאָל און אָפּזאָגן פּראָצעס, די עלעקטראָנס ריטשאַז די עלעקטראָליטיק לייזונג מיט די עלעקטראָליטיק לייזונג פון די נעגאַטיוו ילעקטראָוד נאָך די פונדרויסנדיק קרייַז, פאָרמינג אַ גאַז.

אין דעם פּראָצעס, SEI איז געשאפן אויף די ייבערפלאַך פון די גראַפייט נעגאַטיוו ילעקטראָוד, מיט די גרעב פון די SEI פאַרגרעסערן, עלעקטראָנס קענען נישט דורכנעמען די קעסיידערדיק אַקסאַדיישאַן פון די עלעקטראָליטע. בעשאַס די באַטאַרייע לעבן, די ינערלעך גאַז באַנד וועט ביסלעכווייַז פאַרגרעסערן, ווייַל פון די גרונט פון ימפּיוראַטיז אָדער נעץ אין די עלעקטראָליטע אָדער אין די עלעקטראָליטע. די בייַזייַן פון די עלעקטראָליטע ריקווייערז ערנסט ויסשליסן, און נעץ קאָנטראָל איז נישט שטרענג.

די עלעקטראָליטיק לייזונג זיך איז נישט שטרענג, און די באַטאַרייע פּאַק איז נישט שטרענג ינטראָודוסט אין וואַסער, די ווינקלדיק דיספּענסינג איז געפֿירט, און די אָוווערטיליזיישאַן פון די באַטאַרייע וועט אויך פאַרגיכערן די גאַז פּראָדוקציע פון ​​די באַטאַרייע. גיכקייַט, קאָזינג באַטאַרייע דורכפאַל. אין פאַרשידענע סיסטעמען, די סומע פון ​​באַטאַרייע פּראָדוקציע איז אַנדערש.

אין די גראַפייט נעגאַטיוו ילעקטראָוד באַטאַרייע, די גרונט פון גאַז פּראָדוקציע איז דער הויפּט רעכט צו דער SEI פילם פאָרמירונג, די נעץ אין די באַטאַרייע איז יקסידיד, און די כעמישער לויפן איז אַבנאָרמאַל, די פּעקל איז נעבעך, און די באַטאַרייע פלאָרעסאַנט פאַרהעלטעניש אין די ליטהיום טיטאַנאַט די נקם באַטאַרייע סיסטעם זאָל זיין מער ערנסט. אין אַדישאַן צו די ימפּיוראַטיז, נעץ און פּראַסעסאַז אין די עלעקטראָליטע, אן אנדער חילוק פון די גראַפייט נעגאַטיוו ילעקטראָוד איז אַז ליטהיום טיטאַנאַטע קען נישט זיין ווי אַ גראַפייט נעגאַטיוו ילעקטראָוד באַטאַרייע, פאָרמינג אַ SEI פילם אויף זייַן ייבערפלאַך, ינכיבאַטינג זייַן עלעקטראָליטע אָפּרוף. די עלעקטראָליטע איז שטענדיק אין קאָנטאַקט מיט די ייבערפלאַך פון Li4Ti5O12 בעשאַס אָפּצאָל און אָפּזאָגן, ריזאַלטינג אין אַ קעסיידערדיק רעדוקציע פון ​​די ייבערפלאַך פון Li4Ti5O12 מאַטעריאַל, וואָס קען זיין דער וואָרצל גרונט פון Li4Ti5O12 באַטאַרייע פלאַטולענסע.

די הויפּט קאַמפּאָונאַנץ פון די גאַז זענען H2, CO2, CO, CH4, C2H6, C2H4, C3H8, עטק. ווען די ליטהיום טיטאַנאַטע איז סעפּעראַטלי געטובלט אין די עלעקטראָליטע, בלויז CO2 איז געשאפן, און נאָך פּריפּערינג אַ באַטאַרייע מיט אַ NCM מאַטעריאַל, די דזשענערייטאַד גאַסאַז אַרייַננעמען H2, CO2, CO און אַ קליין סומע פון ​​​​גאַזאַס כיידראָוקאַרבאַנז, און נאָך די באַטאַרייע, בלויז אין די ציקל ווען טשאַרדזשינג און דיסטשאַרדזשינג, H2 איז דזשענערייטאַד, און אין די גאַז אינהאַלט דזשענערייטאַד די 50%. דאָס ינדיקייץ אַז H2 און CO גאַז וועט זיין דזשענערייטאַד בעשאַס אָפּצאָל און אָפּזאָגן.

LIPF6 יגזיסץ אין די עלעקטראָליטע: PF5 איז אַ זייער שטאַרק זויער, וואָס איז גרינג צו פאַרשאַפן דיקאַמפּאָוזישאַן פון קאַרבאַנייט, און פאַרגרעסערן די סומע פון ​​PF5 מיט טעמפּעראַטור פאַרגרעסערן. PF5 קאַנטריביוץ צו עלעקטראָליטע דיקאַמפּאָוזישאַן, פּראַדוסינג CO2, CO און CXHY גאַז. לויט צו באַטייַטיק פאָרשונג, די פּראָדוקציע פון ​​ה2 איז דערייווד פון שפּור וואַסער אין די עלעקטראָליטע, אָבער די וואַסער אינהאַלט אין די אַלגעמיינע עלעקטראָליטע איז וועגן 20 ¡Á 10-6, וואָס איז זייער נידעריק פֿאַר די טראָגן פון ה 2.

דער עקספּערימענט פון שאַנגהאַי דזשיאַאָטאָנג אוניווערסיטעט ווו קאַי איז געניצט ווי אַ באַטאַרייע פֿאַר גראַפייט / נקם 111. די מסקנא געפונען אַז דער מקור פון ה 2 איז די דיקאַמפּאָוזישאַן פון קאַרבאַנייט אונטער הויך וואָולטידזש. דערווייַל, עס זענען דריי סאַלושאַנז פֿאַר סאַפּרעשאַן פון ליטהיום טיטאַנאַטע באַטעריז.

, סאַלוואַנט סיסטעם; דריט, פֿאַרבעסערן באַטאַרייע פּראָצעס טעכנאָלאָגיע.