Waa maxay Farsamaynta Awoodda Beytarigu?
Isbeddelka Qaab-dhismeedka Qalabka
Qalabka cathode-ka ee hadda sida aadka ah loo isticmaalo waxaa ka mid ah qaab dhismeedka lakabka leh ee LiMO2 (halkaas M=Co, Ni, Mn), qaabka laf dhabarta ee LiMn2O4, iyo qaab dhismeedka olivine ee LiFePO4. Iyadoo aan loo eegin qaab-dhismeedka, marka lithium ions ay ka soo baxdo cathode, si loo ilaaliyo xaaladda korantada ee maaddada, qaybta birta ah ayaa si lama filaan ah u oksaydhsanaysa heer sare oo valence ah, kaas oo ay weheliso habka wareegga wareegga. Kala-guurka wejigu inta badan waxay horseedaan isbeddello weji ah, sidda lithium ions ay si joogto ah isu dhexgalaan oo ay u kala gooyaan walxaha, isbeddelka wejigu wuu sii socdaa, mustaqbalka fog, waxay khatar ku noqon doontaa xasilloonida crystal. Marka la barbardhigo anode-ka, awoodda aan sinnayn ee dib-u-noqoshada ah ee ay keento isbeddellada marxaladda iyo isbeddelka qaabdhismeedka guud ee maaddada cathode waxay saameyn weyn ku leedahay nolosha batteriga. Garaafka wuxuu leeyahay qaab-dhismeed lakabaysan. Markay dhumucdiisu tahay dhowr lakab, lithium ions waxay isu dhexgalaan dhex-dhexaadiyeyaasha inta lagu jiro dallacaadda batteriga waxayna ku daraan elektaroonnada laga soo raro wareegga dibadda si ay u sameeyaan graphite lithium ah, kala dheereynta interlayer-ka ayaa kordheysa waqtigan; Inta lagu jiro dheecaanka, lithium ions waxay ka tagaan isdhexgalka garaafka waxayna ku sii daayaan elektaroonnada wareegga dibadda, iyada oo la marayo falcelin-dejin iyo falcelin oksaydh ah, iyo kala dheereynta interlayer ayaa hoos u dhacda waqtigan.
Kala dirida Walxaha Firfircoon
Kala dirida walxaha cathode waxaa loola jeedaa habka halka walxaha firfircooni ay si tartiib tartiib ah u yareeyaan sababtoo ah daxalka elektrolytka. Kala dirida walxaha cathode ee heerkulka sare waa mid ka mid ah sababaha hoos u dhaca awoodda batteriga, gaar ahaan saameyn weyn ku leh waxqabadka wareegga iyo waxqabadka kaydinta baytariyada heerkulka sare. Kala dirida biraha kala-guurka ee xaaladaha qaarkood waa dhibaato ka jirta dhammaan agabyada katoode ee LiMO2. Sababaha ugu muhiimsan ee kala dirida walxaha firfircooni ay u horseedaan hoos u dhaca waxqabadka batteriga waa: $\\textcircled{1}$ Kala dirida walxaha birta ah waxay si toos ah u horseedaa hoos u dhaca walxaha firfircoon, taasoo keenta lumitaanka awoodda batteriga; $\\textcircled{2}$ Kala dirida walxaha cathode waxay sababtaa hoos u dhaca qaab dhismeedka shay iyo samaynta walxaha aan firfircoonayn ee kiimikaad ee dusha sare ee qaybaha, taas oo caqabad ku ah qaadista ion lithium ee walxaha korantada; $\\textcircled{3}$ Ayoonooyinka birta ah ee la xaliyay ee ku jira electrolyte-ku waxay u guuraan anode ku jira elektrolytka waxayna ku shubaan dusha anode qaab bir ah ama milix ah oo ka hooseeya awoodda hoose, iyo kaydadkani waxay si lama filaan ah u saameeyaan xasilloonida iyo dhumucda filimka SEI ee dusha anode, taasoo horseedaysa kororka polarization dusha elektiroonigga ah iyo kordhinta caabbinta gudaha batteriga. Sidaa darteed, saameynta kala dirida walxaha firfircoon ee elektrolytka ma aha oo kaliya inay ka yimaadaan kala diris laakiin sidoo kale saameyn xun oo badan oo ay keentay kala dirida biraha kala-guurka.
Isticmaalka Lithium Iions
Nakhshadeynta baytariyada lithium{0}Ion, awoodda baytarigu guud ahaan wax yar bay ka badan tahay kan cathode, iyo ion lithium-ka dib loo warshadayn karo waxaa sidoo kale bixiya cathode. Sidaa darteed, is-dhexgalka dib-u-celinta iyo kala-soocidda ions lithium ee u dhexeeya cathode iyo anode ayaa go'aamiya awoodda batteriga. Inta lagu jiro habka ugu horreeya ee kharashka iyo sii deynta, filim SEI ayaa lagu sameeyay dusha anode. Qaybaha ugu muhiimsan ee filimkan passivation waa walxo kala duwan oo aan dabiici ahayn sida Li2CO3, LiF, Li2O, LiOH iyo qaybaha kala duwan ee organic sida ROCO2Li, ROLi, iyo (ROCO2)2Li. Sidaa darteed, qaar ka mid ah ion lithium ayaa la cunaa, lumitaanka awooddanina waa mid aan dib loo celin karin. Waxqabadka anode wuxuu aad ugu xiran yahay qaab-dhismeedka iyo xasilloonida filimka SEI, iyo awoodda lagu sameeyo filim xasilloon oo SEI ah oo ku yaal dusha anode-ka waxay leedahay saameyn aan -aan muuqanayn ee waxqabadka batteriga. Sameynta filimka SEI wuxuu cunaa ions lithium xaddidan ee batteriga. Haddii filimka SEI uu si joogto ah u dhaawaco inta lagu jiro wareegga, ka dibna falcelinta oksaydhka ee is-dhexgalka anode / electrolyte ayaa si joogto ah u dhici doona si loo sameeyo filim SEI cusub. Habkani wuxuu cunaa ion lithium-ka xaddidan ee ay bixiso cathode ee nidaamka, iyo hoos u dhigista ions lithium ee firfircoon waxay keenaysaa awoodda qudhunka. Yaraynta ion lithium-ka ee electrolyte-ka waxay keenaysaa hoos u dhac ku yimaada hab-socodka electrolyte-ka, iyo luminta ion lithium ee walxaha cathode waxay sababtaa isku dheelitir la'aanta labada electrodes ee baytariga.
Kordhinta iska caabinta Gudaha
Inta lagu jiro muddada dheer- Baaskiil wadida batteriga, kororka iska caabbinta gudaha ayaa sidoo kale ah sabab muhiim ah oo quwad u leh. Waxaa jira sababo badan oo kor u kaca caabbinta gudaha, inta badan laga bilaabo laba dhinac: $\\textcircled{1}$ Dareen-celinta oksaydhka ee ka dhacda is-dhexgalka korantada/electrolyte ee elektrolytka waxay keenaysaa kororka caabbinta filimka dusha sare ee korantada, iyo xasilloonida filimka anode SEI, oo si joogto ah u sameeya filimyo dusha sare ah oo cusub inta lagu jiro wareegga wareegga, iwm., dhammaan kordhinta caabbinta batteriga gudaha; $\\textcircled{2}$ Kala dirida ayoonooyinka birta ee cathode-ka galay elektrolytka, iyo ayoonooyinka birta ionized ee milmay waxay u guuraan anode iyaga oo sii mara elektrolytka oo waxay dhigtaa dusha anode qaab bir ama milix ah, taasoo keentay kororka polarization electrode. Intaa waxaa dheer, cilmi-baaristu waxay sidoo kale caddeeyeen in daxalka ururiyaha hadda jira uu sidoo kale keeni karo kororka caabbinta gudaha, laakiin saameyntani waa mid yar oo hoos timaada qaabka hore ee ururiyaha hadda jira. Kordhinta iska caabbinta gudaha waxay keenaysaa hoos u dhac ku yimaada cufnaanta tamarta iyo awoodda, gaar ahaan anode-ka, falcelinta ka dhacda is-dhexgalka korantada / electrolyte waa sababta ugu weyn ee gabowga anode.
