אַנוויילינג די מיסטעריע: סופּער טעאָרעטיש קאַפּאַציטעט אין ליטהיום-יאָן באַטעריז

פארוואס ליטהיום באַטאַרייע יגזיסץ סופּער טעאָרעטיש קאַפּאַציטעט דערשיינונג

אין ליטהיום-יאָן באַטעריז (LIBs), פילע יבערגאַנג מעטאַל אַקסייד-באזירט ילעקטראָודז ויסשטעלונג אַניוזשואַלי הויך סטאָרידזש קאַפּאַציטעט ווייַטער פון זייער טעאָרעטיש ווערט. כאָטש דעם דערשיינונג איז וויידלי געמאלדן, די אַנדערלייינג פיזיקאָטשעמיקאַל מעקאַניזאַמז אין די מאַטעריאַלס בלייבן ילוסיוו און בלייבן אַ ענין פון דעבאַטע.

פּראָפיל פון רעזולטאַטן

לעצטנס, פּראָפעסאָר מיאַאָ גואָקסינג פון דעם אוניווערסיטעט פון וואָטערלו, קאַנאַדע, פּראָפעסאָר יו גויהאַ פון אוניווערסיטעט פון טעקסאַס אין אַוסטין, און לי האָנגסען און לי קיאַנג פון קינגדאַאָ אוניווערסיטעט צוזאַמען ארויס אַ פאָרשונג פּאַפּיר אויף נאַטור מאַטעריאַלס אונטער דעם טיטל פון "עקסטרע סטאָרידזש קאַפּאַציטעט אין יבערגאַנג מעטאַל אַקסייד ליטהיום-יאָן באַטעריז גילוי דורך אין סיטו מאַגנעטאָמעטרי. אין דעם ווערק, די מחברים געוויינט מאַגנעטיק מאָניטאָרינג אין סיטו צו באַווייַזן די בייַזייַן פון שטאַרק ייבערפלאַך קאַפּאַסאַטאַנס אויף מעטאַל נאַנאָפּאַרטיקלעס און אַז אַ גרויס נומער פון ספּין-פּאָולערייזד עלעקטראָנס קענען זיין סטאָרד אין שוין רידוסט מעטאַל נאַנאָפּאַרטיקלעס, וואָס איז קאָנסיסטענט מיט די ספּיישאַל אָפּצאָל מעקאַניזאַם. אין אַדישאַן, די גילוי ספּיישאַל אָפּצאָל מעקאַניזאַם קענען זיין עקסטענדעד צו אנדערע יבערגאַנג מעטאַל קאַמפּאַונדז, פּראַוויידינג אַ שליסל פירער פֿאַר די פאַרלייגן פון אַוואַנסירטע ענערגיע סטאָרידזש סיסטעמען.

פאָרשונג כיילייץ

(1) א טיפּיש פע איז געלערנט דורך ניצן די מאַגנעטיק מאָניטאָרינג טעכניק אין-סיטו 3 אָ 4 / עוואַלושאַן פון די עלעקטראָניש סטרוקטור אין די לי באַטאַרייע;

(2) ריווילז אַז די פע3אָ4אין די / לי סיסטעם, די ייבערפלאַך אָפּצאָל קאַפּאַציטעט איז דער הויפּט מקור פון די עקסטרע קאַפּאַציטעט;

(3) די ייבערפלאַך קאַפּאַסאַטאַנס מעקאַניזאַם פון מעטאַל נאַנאָפּאַרטיקלעס קענען זיין עקסטענדעד צו אַ ברייט קייט פון יבערגאַנג מעטאַל קאַמפּאַונדז.

טעקסט און טעקסט פירער

1. סטראַקטשעראַל קעראַקטעריסטיקס און עלעקטראָטשעמיקאַל פּראָפּערטיעס

מאָנאָדיספּערסע פּוסט פע איז געווען סינטאַסייזד דורך קאַנווענשאַנאַל הידראָטהערמאַל מעטהאָדס 3O4Nanospheres, און דעמאָלט דורכגעקאָכט ביי 100 מג-1 אָפּצאָל און אָפּזאָגן אין קראַנט געדיכטקייַט (פיגורע 1 אַ), דער ערשטער אָפּזאָגן קאַפּאַציטעט איז 1718 מאַה ג-1, 1370 מאַהג אין די רגע און דריט מאָל, ריספּעקטיוולי, 1 און 1,364 מאַהג-1, פיל איבער 926 מאַהג-1 די טעאָריע פון ​​עקספּעקטיישאַנז. BF-STEM בילדער פון די גאָר דיסטשאַרדזשד פּראָדוקט (פיגורע 1b-c) אָנווייַזן אַז נאָך ליטהיום רעדוקציע, Fe3O4 די נאַנאָספערז זענען קאָנווערטעד אין קלענערער פע נאַנאָפּאַרטיקלעס מעסטן וועגן 1 - 3 נם, דיספּערסט אין Li2O צענטער.

צו באַווייַזן די ענדערונג אין מאַגנאַטיזאַם בעשאַס די עלעקטראָטשעמיקאַל ציקל, אַ מאַגנעטיזאַטיאָן ויסבייג נאָך פול אָפּזאָגן צו 0.01 וו איז באקומען (פיגורע 1 ד), וואָס ווייַזן די סופּערפּאַראַמאַגנעטיק נאַטור רעכט צו דער פאָרמירונג פון נאַנאָפּאַרטיקלעס.

פיגורע 1 (אַ) ביי 100 מג-1 Fe פון די סייקלינג ביי די קראַנט געדיכטקייַט 3 אָ 4 / קעסיידערדיק קראַנט אָפּצאָל און אָפּזאָגן ויסבייג פון לי באַטאַרייע; (ב) גאָר ליטהיום פע3אָ4די בף-סטעם בילד פון די ילעקטראָוד; (C) די בייַזייַן פון לי אין די אַגגרעגאַטעד 2 הויך-האַכלאָטע BF-STEM בילדער פון ביידע אָ און פע; (ד) Fe3O4 די כיסטערעסיס קורוועס פון די ילעקטראָוד איידער (שוואַרץ) און נאָך (בלוי), און די לאַנגעווין פיטאַד ויסבייג פון די יענער (לילאַ).

2. פאַקטיש-צייט דיטעקשאַן פון סטראַקטשעראַל און מאַגנעטיק עוואָלוציע

אין סדר צו פאַרבינדן די עלעקטראָטשעמיסטרי מיט Fe3O4 פון סטראַקטשעראַל און מאַגנעטיק ענדערונגען לינגקט צו די Fe3O4, די עלעקטראָדעס זענען אונטערטעניק צו אין סיטו X-Ray דיפפראַקשאַן (XRD) און אין סיטו מאַגנעטיק מאָניטאָרינג. פע אין אַ סעריע פון ​​​​XRD דיפראַקשאַן פּאַטערנז בעשאַס די ערשט אָפּזאָגן פון די עפענען-קרייַז וואָולטידזש (OCV) צו 1.2V3O4 די דיפראַקשאַן פּיקס האָבן נישט באטייטיק געביטן אין ינטענסיטי אָדער שטעלע (פיגורע 2אַ), וואָס ינדיקייץ אַז די Fe3O4 בלויז יקספּיריאַנסט די לי ינטערקאַליישאַן פּראָצעס. ווען טשאַרדזשינג צו די 3V, די Fe3O4The אַנטי-ספּינעל סטרוקטור בלייבט בעשאָלעם, סאַגדזשעסטינג אַז דער פּראָצעס אין דעם וואָולטידזש פֿענצטער איז העכסט ריווערסאַבאַל. ווייַטער מאַגנעטיק מאָניטאָרינג אין-סיטו קאַמביינד מיט קעסיידערדיק קראַנט אָפּצאָל-אָפּזאָגן טעסץ איז דורכגעקאָכט צו פאָרשן ווי מאַגנאַטאַזיישאַן יוואַלווז אין פאַקטיש צייט (פיגורע 2ב).

פיגורע 2 קעראַקטעריסטיקס פון אין-סיטו קסרד און מאַגנעטיק מאָניטאָרינג. (א) אין סיטו קסרד; (ב) פע3אָ4 עלעקטראָטשעמיקאַל אָפּצאָל-אָפּזאָגן ויסבייג אונטער 3 ט געווענדט מאַגנעטיק פעלד און קאָראַספּאַנדינג ריווערסאַבאַל אין סיטו מאַגנעטיק ענטפער.

צו באַקומען אַ מער יקערדיק פארשטאנד פון דעם קאַנווערזשאַן פּראָצעס אין טערמינען פון מאַגנאַטאַזיישאַן ענדערונגען, די מאַגנעטיק ענטפער איז געזאמלט אין פאַקטיש צייט און די קאָראַספּאַנדינג פאַסע יבערגאַנג אַקאַמפּאַניינג עלעקטראָטשעמיקאַללי געטריבן ריאַקשאַנז (פיגורע 3). עס איז גאַנץ קלאָר אַז בעשאַס דער ערשטער אָפּזאָגן, די Fe3O4 די מאַגנאַטאַזיישאַן ענטפער פון די ילעקטראָודז איז אַנדערש פון די אנדערע סייקאַלז רעכט צו Fe בעשאַס דער ערשטער ליטאַליזאַטיאָן 3O4 רעכט צו דער יריווערסאַבאַל פאַסע יבערגאַנג אַקערז. ווען דער פּאָטענציעל איז געפאלן צו 0.78 וו, די Fe3O4The אַנטיספּינעל פאַסע איז קאָנווערטעד צו אַנטהאַלטן לי2 די קלאַס FeO האַליטע סטרוקטור פון O, Fe3O4The פאַסע קענען ניט זיין געזונט נאָך טשאַרדזשינג. קאָראַספּאַנדינג, די מאַגנעטיזאַטיאָן טראפנס געשווינד צו 0.482 μ ב Fe−1. ווי ליטהיאַליזאַטיאָן לייזונג, קיין נייַ פאַסע געשאפן, און די ינטענסיטי פון (200) און (220) קלאַס FeO דיפראַקשאַן פּיקס אנגעהויבן צו וויקאַן.יקוואַל פע3אָ4עס איז קיין באַטייַטיק XRD שפּיץ ריטיינד ווען די ילעקטראָוד איז גאָר לייאַלייזד (פיגורע 3אַ). באַמערקונג אַז ווען די Fe3O4 ילעקטראָוד דיסטשאַרדזשאַז פון 0.78V צו 0.45V, די מאַגנאַטאַזיישאַן (פון 0.482 μ ב Fe−1 ינקרעאַסעד צו 1.266 μ bFe−1), דאָס איז געווען אַטריביאַטאַד צו די קאַנווערזשאַן אָפּרוף פון FeO צו Fe. דערנאָך, אין די סוף פון די אָפּזאָגן, די מאַגנאַטאַזיישאַן איז סלאָולי דיקריסט צו 1.132 μ ב Fe-1. דער דערגייונג סאַגדזשעסץ אַז די גאָר רידוסט מעטאַל פע0 נאַנאָפּאַרטיקלעס קען נאָך אָנטייל נעמען אין די ליטהיום סטאָרידזש אָפּרוף, אַזוי רידוסינג די מאַגנאַטאַזיישאַן פון די ילעקטראָודז.

פיגורע 3 אין סיטו אַבזערוויישאַנז פון די פאַסע יבערגאַנג און די מאַגנעטיק ענטפער. (אַ) Fe3O4In situ XRD מאַפּע געזאמלט בעשאַס דער ערשטער אָפּזאָגן פון די ילעקטראָוד; (ב) Fe3O4 אין סיטו מאַגנעטיק קראַפט מעזשערמאַנט פון עלעקטראָטשעמיקאַל סייקאַלז פון / לי סעלז אין אַ געווענדט מאַגנעטיק פעלד פון 3 ט.

3. Fe0/Li2Surface קאַפּאַסאַטאַנס פון די אָ סיסטעם

Fe3O4 די מאַגנעטיק ענדערונגען פון די ילעקטראָודז פאַלן ביי נידעריק וואָולטאַדזשאַז, אין וואָס אַ נאָך עלעקטראָטשעמיקאַל קאַפּאַציטעט איז רובֿ מסתּמא דזשענערייטאַד, סאַגדזשעסטינג די בייַזייַן פון אַנדיסקאַווערד אָפּצאָל קאַריערז אין דער צעל. צו ויספאָרשן די פּאָטענציעל ליטהיום סטאָרידזש מעקאַניזאַם, Fe איז געלערנט דורך XPS, STEM און מאַגנעטיק פאָרשטעלונג ספּעקטרום 3O4 עלעקטראָדעס פון מאַגנעטיזאַטיאָן פּיקס ביי 0.01 וו, 0.45 וו און 1.4 וו צו באַשליסן די מקור פון די מאַגנעטיק ענדערונג. די רעזולטאַטן ווייַזן אַז די מאַגנעטיק מאָמענט איז אַ שליסל פאַקטאָר וואָס אַפעקץ די מאַגנעטיק ענדערונג, ווייַל די געמאסטן Fe0/Li2The Ms פון די אָ סיסטעם זענען נישט אַפעקטאַד דורך די מאַגנעטיק אַניסאָטראָפּיע און די ינטערפּאַרטיקלע קאַפּלינג.

צו ווייַטער פֿאַרשטיין די Fe3O4 די קינעטיק פּראָפּערטיעס פון די ילעקטראָודז ביי נידעריק וואָולטידזש, סייקליק וואָלטאַמעטרי ביי פאַרשידענע יבערקוקן רייץ. ווי געוויזן אין פיגורע 4 אַ, די רעקטאַנגגיאַלער סייקליק וואָלטאַממאָגראַם ויסבייג איז אין די וואָולטידזש קייט צווישן 0.01 וו און 1 וו (פיגורע 4 אַ). פיגורע 4ב ווייזט אַז די פע3אָ4אַ קאַפּאַסיטיווע ענטפער איז פארגעקומען אויף די ילעקטראָוד. מיט די העכסט ריווערסאַבאַל מאַגנעטיק ענטפער פון די קעסיידערדיק קראַנט אָפּצאָל און אָפּזאָגן פּראָצעס (פיגורע 4c), די מאַגנאַטאַזיישאַן פון די ילעקטראָוד דיקריסט פון 1V צו 0.01V בעשאַס די אָפּזאָגן פּראָצעס און געוואקסן ווידער בעשאַס די טשאַרדזשינג פּראָצעס, ינדיקייץ אַז Fe0 פון די קאַפּאַסאַטער-ווי. ייבערפלאַך אָפּרוף איז העכסט ריווערסאַבאַל.

פיגור 4 עלעקטראָטשעמיקאַל פּראָפּערטיעס און אין סיטו מאַגנעטיק קעראַקטעריסטיקס בייַ 0.011 V. (א) די סייקליק וואָלטאַמעטריק ויסבייג. (ב) די ב ווערט איז באשלאסן ניצן די קאָראַליישאַן צווישן די שפּיץ קראַנט און די יבערקוקן קורס; (C) די ריווערסאַבאַל ענדערונג פון די מאַגנאַטאַזיישאַן קאָרעוו צו די אָפּצאָל-אָפּזאָגן ויסבייג אונטער אַ 5 ט געווענדט מאַגנעטיק פעלד.

אויבן דערמאנט Fe3O4 די עלעקטראָטשעמיקאַל, סטראַקטשעראַל און מאַגנעטיק פֿעיִקייטן פון די ילעקטראָודז אָנווייַזן אַז די נאָך באַטאַרייע קאַפּאַציטעט איז באשלאסן דורך Fe0 די ספּין-פּאָולערייזד ייבערפלאַך קאַפּאַסאַטאַנס פון די נאַנאָפּאַרטיקלעס איז געפֿירט דורך די אַקאַמפּאַניינג מאַגנעטיק ענדערונגען. די ספּין-פּאָלאַריזעד קאַפּאַסאַטאַנס איז דער רעזולטאַט פון ספּין-פּאָולערייזד אָפּצאָל אַקיומיאַליישאַן אין די צובינד און קענען ווייַזן אַ מאַגנעטיק ענטפער בעשאַס אָפּצאָל און אָפּזאָגן. גרויס ייבערפלאַך-צו-באַנד ריישיאָוז און פאַרשטיין אַ הויך געדיכטקייַט פון שטאַטן אויף די פערמי מדרגה רעכט צו דער העכסט לאָוקאַלייזד ד אָרביטאַלז. לויט Maier 'ס טעאָרעטיש מאָדעל פון ספּיישאַל אָפּצאָל סטאָרידזש, די מחברים פאָרשלאָגן אַז גרויס אַמאַונץ פון עלעקטראָנס קענען זיין סטאָרד אין די ספּין-ספּליטינג באַנדס פון מעטאַלליק פע נאַנאָפּאַרטיקלעס, וואָס קען זיין געפֿונען אין Fe / Li3Creating ספּין-פּאָלאַריזעד ייבערפלאַך קאַפּאַסאַטערז אין די אָ נאַנאָקאָמפּאָסיטעס. פיגורע 4).

גראַפיק 5Fe/Li2A סכעמאַטיש פאַרטרעטונג פון די ייבערפלאַך קאַפּאַסאַטאַנס פון די ספּין-פּאָולערייזד עלעקטראָנס ביי די O-interface. דער פאַרנעם ומדריי פּאָולעראַזיישאַן פון פּרעסן; (ב) די פאָרמירונג פון די פּלאַץ אָפּצאָל געגנט אין די ייבערפלאַך קאַפּאַסאַטער מאָדעל פון אָוווערסטאָרד ליטהיום.

קיצער און אַוטלוק

טם / לי איז ינוועסטאַגייטאַד דורך אַוואַנסירטע מאַגנעטיק מאָניטאָרינג אין-סיטו 2 די עוואָלוציע פון ​​די ינערלעך עלעקטראָניש סטרוקטור פון די אָ נאַנאָקאָמפּאָסיטע צו אַנטדעקן די מקור פון נאָך סטאָרידזש קאַפּאַציטעט פֿאַר דעם ליטהיום-יאָן באַטאַרייע. די רעזולטאַטן ווייַזן אַז ביידע אין די Fe3O4 / Li מאָדעל צעל סיסטעם, ילעקטראָוטשעמיקאַללי רידוסט פע נאַנאָפּאַרטיקלעס קענען קראָם גרויס אַמאַונץ פון ספּין-פּאָולערייזד עלעקטראָנס, ריזאַלטינג רעכט צו יבעריק צעל קאַפּאַציטעט און באטייטיק אָלטערד ינטערפאַסיאַל מאַגנאַטיזאַם. יקספּעראַמאַנץ ווייַטער וואַלאַדייטאַד CoO, NiO און FeF2And Fe2 די בייַזייַן פון אַזאַ קאַפּאַסאַטאַנס אין N ילעקטראָוד מאַטעריאַל ינדיקייץ די עקזיסטענץ פון ספּין-פּאָלאַריזעד ייבערפלאַך קאַפּאַסאַטאַנס פון מעטאַל נאַנאָפּאַרטיקלעס אין ליטהיום יאָן באַטעריז און לייז דעם יסוד פֿאַר די אַפּלאַקיישאַן פון דעם ספּיישאַל אָפּצאָל סטאָרידזש מעקאַניזאַם אין אנדערע יבערגאַנג. מעטאַל קאַמפּאַונד-באזירט ילעקטראָוד מאַטעריאַלס.

ליטעראַטור לינק

עקסטרע סטאָרידזש קאַפּאַציטעט אין יבערגאַנג מעטאַל אַקסייד ליטהיום-יאָן באַטעריז אנטפלעקט דורך אין סיטו מאַגנעטאָמעטרי (נאַטור מאַטעריאַלס, 2020, DOI: 10.1038/s41563-020-0756-y)

די השפּעה פון ליטהיום ילעקטראָוד ווייפער פּלאַן פאָרמולע און ילעקטראָוד ווייפער חסרונות אויף פאָרשטעלונג

1. פּאָול פילם פּלאַן יסוד אַרטיקל

די ליטהיום באַטאַרייע ילעקטראָוד איז אַ קאָוטינג קאַמפּאָוזד פון פּאַרטיקאַלז, יוואַנלי געווענדט צו די מעטאַל פליסיק. ליטהיום יאָן באַטאַרייע ילעקטראָוד קאָוטינג קענען זיין גערעכנט ווי אַ קאַמפּאַזאַט מאַטעריאַל, דער הויפּט קאַמפּאָוזד פון דרייַ טיילן:

(1) אַקטיוו מאַטעריע פּאַרטיקאַלז;

(2) קאַנסטיטשואַנט פאַסע פון ​​קאַנדאַקטיוו אַגענט און אַגענט (טשאַד קלעפּיק פאַסע);

(3) פּאָרע, פּלאָמבירן מיט די עלעקטראָליטע.

די באַנד שייכות פון יעדער פאַסע איז אויסגעדריקט ווי:

פּאָראָסיטי + לעבעדיק ענין באַנד בראָכצאָל + טשאַד קלעפּיק פאַסע באַנד בראָכצאָל = 1

דער פּלאַן פון ליטהיום באַטאַרייע ילעקטראָוד פּלאַן איז זייער וויכטיק, און איצט די יקערדיק וויסן פון ליטהיום באַטאַרייע ילעקטראָוד פּלאַן איז בעקיצער באַקענענ.

(1) טעאָרעטיש קאַפּאַציטעט פון די ילעקטראָוד מאַטעריאַל די טעאָרעטיש קאַפּאַציטעט פון די ילעקטראָוד מאַטעריאַל, דאָס איז די קאַפּאַציטעט צוגעשטעלט דורך אַלע די ליטהיום ייאַנז אין די מאַטעריאַל ינוואַלווד אין די עלעקטראָטשעמיקאַל אָפּרוף, זייַן ווערט איז קאַלקיאַלייטיד דורך די פאלגענדע יקווייזשאַן:

פֿאַר בייַשפּיל, די LiFePO4 די מאָלאַר מאַסע איז 157.756 ג / מאָל, און זייַן טעאָרעטיש קאַפּאַציטעט איז:

דעם קאַלקיאַלייטיד ווערט איז בלויז די טעאָרעטיש גראַם קאַפּאַציטעט. אין סדר צו ענשור די ריווערסאַבאַל סטרוקטור פון די מאַטעריאַל, די פאַקטיש ליטהיום יאָן באַזייַטיקונג קאָואַפישאַנט איז ווייניקער ווי 1, און די פאַקטיש גראַם קאַפּאַציטעט פון די מאַטעריאַל איז:

פאַקטיש גראַם קאַפּאַציטעט פון מאַטעריאַל = טעאָרעטיש קאַפּאַציטעט פון ליטהיום יאָן אַנפּלאַגינג קאָואַפישאַנט

(2) באַטאַרייע פּלאַן קאַפּאַציטעט און גאָר איין-סיידיד געדיכטקייַט באַטערי פּלאַן קאַפּאַציטעט קענען זיין קאַלקיאַלייטיד דורך די פאלגענדע פאָרמולע: באַטאַרייע פּלאַן קאַפּאַציטעט = קאָוטינג ייבערפלאַך געדיכטקייַט אַקטיוו מאַטעריאַל פאַרהעלטעניש אַקטיוו מאַטעריאַל גראַם קאַפּאַציטעט פלאָקן בלאַט קאָוטינג געגנט

צווישן זיי, די ייבערפלאַך געדיכטקייַט פון די קאָוטינג איז אַ שליסל פּלאַן פּאַראַמעטער. ווען די קאָמפּאַקטיאָן געדיכטקייַט איז אַנטשיינדזשד, די פאַרגרעסערן פון די קאָוטינג ייבערפלאַך געדיכטקייַט מיטל אַז די גרעב פון די פלאָקן בויגן ינקריסיז, די עלעקטראָן טראַנסמיסיע דיסטאַנסע ינקריסאַז און די עלעקטראָן קעגנשטעל ינקריסיז, אָבער די פאַרגרעסערן גראַד איז לימיטעד. אין די דיק ילעקטראָוד בויגן, די פאַרגרעסערן פון די מייגריישאַן ימפּידאַנס פון ליטהיום ייאַנז אין די עלעקטראָליטע איז די הויפּט סיבה וואָס אַפעקץ די פאַרהעלטעניש קעראַקטעריסטיקס. קאָנסידערינג די פּאָראָסיטי און פּאָרע טוויסץ, די מייגריישאַן ווייַטקייט פון ייאַנז אין די פּאָרע איז פילע מאל מער ווי די גרעב פון די פלאָקן בויגן.

(3) די פאַרהעלטעניש פון נעגאַטיוו-positive קאַפּאַציטעט פאַרהעלטעניש ען / פּ נעגאַטיוו קאַפּאַציטעט צו positive קאַפּאַציטעט איז דיפיינד ווי:

ען / פּ זאָל זיין גרעסער ווי 1.0, בכלל 1.04 ~ 1.20, וואָס איז דער הויפּט אין די זיכערקייַט פּלאַן, צו פאַרמייַדן די נעגאַטיוו זייַט ליטהיום יאָן פון אָפּזאַץ אָן אַקסעפּטאַנס מקור, פּלאַן צו באַטראַכטן די פּראָצעס קאַפּאַציטעט, אַזאַ ווי קאָוטינג דיווייישאַן. אָבער, ווען N / P איז צו גרויס, די באַטאַרייע וועט פאַרלירן יריווערסאַבאַל קאַפּאַציטעט, ריזאַלטינג אין נידעריק באַטאַרייע קאַפּאַציטעט און נידעריקער באַטאַרייע ענערגיע געדיכטקייַט.

פֿאַר די ליטהיום טיטאַנאַטע אַנאָוד, די positive ילעקטראָוד וידעפדיק פּלאַן איז אנגענומען, און די באַטאַרייע קאַפּאַציטעט איז באשלאסן דורך די קאַפּאַציטעט פון די ליטהיום טיטאַנאַטע אַנאָוד. די positive וידעפדיק פּלאַן איז קאַנדוסיוו צו פֿאַרבעסערן די הויך טעמפּעראַטור פאָרשטעלונג פון די באַטאַרייע: די הויך טעמפּעראַטור גאַז דער הויפּט קומט פון די נעגאַטיוו ילעקטראָוד. אין די positive וידעפדיק פּלאַן, די נעגאַטיוו פּאָטענציעל איז נידעריק, און עס איז גרינגער צו פאָרעם SEI פילם אויף די ייבערפלאַך פון ליטהיום טיטאַנאַטע.

(4) קאָמפּאַקטיאָן געדיכטקייַט און פּאָראָסיטי פון די קאָוטינג אין די פּראָדוקציע פּראָצעס, די קאָוטינג קאָמפּאַקטיאָן געדיכטקייַט פון די באַטאַרייע ילעקטראָוד איז קאַלקיאַלייטיד דורך די פאלגענדע פאָרמולע. קאָנסידערינג אַז ווען די פלאָקן בלאַט איז ראָולד, די מעטאַל שטער איז עקסטענדעד, די ייבערפלאַך געדיכטקייַט פון די קאָוטינג נאָך די וואַל איז קאַלקיאַלייטיד דורך די פאלגענדע פאָרמולע.

ווי דערמאנט פריער, די קאָוטינג באשטייט פון לעבעדיק מאַטעריאַל פאַסע, טשאַד קלעפּיק פאַסע און פּאָרע, און די פּאָראָסיטי קענען זיין קאַלקיאַלייטיד דורך די פאלגענדע יקווייזשאַן.

צווישן זיי, די דורכשניטלעך געדיכטקייַט פון קאָוטינג איז: ליטהיום באַטאַרייע ילעקטראָוד איז אַ מין פון פּודער פּאַרטיקאַלז פון קאָוטינג, ווייַל די פּודער פּאַרטאַקאַל ייבערפלאַך פּראָסט, ירעגיאַלער פאָרעם, ווען אַקיומיאַליישאַן, פּאַרטיקאַלז צווישן פּאַרטיקאַלז און פּאַרטיקאַלז, און עטלעכע פּאַרטיקאַלז זיך האָבן קראַקס און פּאָרעס, אַזוי פּודער באַנד כולל פּודער באַנד, די פּאָרעס צווישן די פּודער פּאַרטיקאַלז און די פּאַרטיקאַלז, דעריבער, די קאָראַספּאַנדינג פאַרשיידנקייַט פון ילעקטראָוד קאָוטינג געדיכטקייַט און פּאָראָסיטי פאַרטרעטונג. די געדיכטקייַט פון די פּודער פּאַרטיקאַלז רעפערס צו די מאַסע פון ​​די פּודער פּער אַפּאַראַט באַנד. לויט די באַנד פון די פּודער, עס איז צעטיילט אין דרייַ מינים: אמת געדיכטקייַט, פּאַרטאַקאַל געדיכטקייַט און אַקיומיאַליישאַן געדיכטקייַט. די פאַרשידענע דענסאַטיז זענען דיפיינד ווי גייט:

1. אמת געדיכטקייַט רעפערס צו די געדיכטקייַט באקומען דורך דיוויידינג די פּודער מאַסע דורך די באַנד (פאַקטיש באַנד) עקסקלודינג די ינערלעך און ויסווייניקסט גאַפּס פון די פּאַרטיקאַלז. דאָס איז, די געדיכטקייַט פון די ענין זיך באקומען נאָך עקסקלודינג די באַנד פון אַלע די וווידס.
2. פּאַרטאַקאַל געדיכטקייַט רעפערס צו די געדיכטקייַט פון פּאַרטיקאַלז באקומען דורך דיוויידינג די פּודער מאַסע צעטיילט דורך די פּאַרטאַקאַל באַנד אַרייַנגערעכנט די עפענען לאָך און די פארמאכט לאָך. אַז איז, די ריס צווישן די פּאַרטיקאַלז, אָבער נישט די פייַן פּאָרעס ין די פּאַרטיקאַלז, די געדיכטקייַט פון די פּאַרטיקאַלז זיך.
3. אַקיומיאַליישאַן געדיכטקייַט, וואָס איז, קאָוטינג געדיכטקייַט, רעפערס צו די געדיכטקייַט באקומען דורך די פּודער מאַסע צעטיילט דורך די באַנד פון די קאָוטינג געשאפן דורך די פּודער. דער באַנד געניצט כולל די פּאָרעס פון די פּאַרטיקאַלז זיך און די וווידז צווישן די פּאַרטיקאַלז.

פֿאַר דער זעלביקער פּודער, אמת געדיכטקייַט> פּאַרטאַקאַל געדיכטקייַט> פּאַקינג געדיכטקייַט. די פּאָראָסיטי פון די פּודער איז די פאַרהעלטעניש פון די פּאָרעס אין די פּודער פּאַרטאַקאַל קאָוטינג, דאָס איז די פאַרהעלטעניש פון די באַנד פון די פּאָסל צווישן די פּודער פּאַרטיקאַלז און די פּאָרעס פון די פּאַרטיקאַלז צו די גאַנץ באַנד פון די קאָוטינג, וואָס איז קאַמאַנלי אויסגעדריקט. ווי אַ פּראָצענט. די פּאָראָסיטי פון פּודער איז אַ פולשטענדיק פאַרמאָג שייַכות צו פּאַרטאַקאַל מאָרפאָלאָגי, ייבערפלאַך שטאַט, פּאַרטאַקאַל גרייס און פּאַרטאַקאַל גרייס פאַרשפּרייטונג. זייַן פּאָראָסיטי אַפעקץ די ינפילטריישאַן פון עלעקטראָליטע און ליטהיום יאָן טראַנסמיסיע גלייַך. אין אַלגעמיין, די גרעסערע די פּאָראָסיטי, די גרינגער די עלעקטראָליטע ינפילטריישאַן, און די פאַסטער די ליטהיום יאָן טראַנסמיסיע. דעריבער, אין די פּלאַן פון ליטהיום באַטאַרייע, מאל צו באַשטימען די פּאָראָסיטי, קאַמאַנלי געניצט קוועקזילבער דרוק אופֿן, גאַז אַדסאָרפּטיאָן אופֿן, אאז"ו ו קענען אויך זיין באקומען דורך ניצן די געדיכטקייַט כעזשבן. די פּאָראָסיטי קענען אויך האָבן פאַרשידענע ימפּלאַקיישאַנז ווען ניצן פאַרשידענע דענסאַטיז פֿאַר די חשבונות. ווען די געדיכטקייַט פון די פּאָראָסיטי פון די לעבעדיק מאַטעריע, די קאַנדאַקטיוו אַגענט און די בינדער איז קאַלקיאַלייטיד דורך די אמת געדיכטקייַט, די קאַלקיאַלייטיד פּאָראָסיטי כולל די ריס צווישן די פּאַרטיקאַלז און די ריס ין די פּאַרטיקאַלז. ווען די פּאָראָסיטי פון די לעבעדיק מאַטעריע, קאַנדאַקטיוו אַגענט און בינדער איז קאַלקיאַלייטיד דורך די פּאַרטאַקאַל געדיכטקייַט, די קאַלקיאַלייטיד פּאָראָסיטי כולל די ריס צווישן די פּאַרטיקאַלז, אָבער נישט די ריס ין די פּאַרטיקאַלז. דעריבער, די פּאָרע גרייס פון די ליטהיום באַטאַרייע ילעקטראָוד בויגן איז אויך מאַלטי-וואָג, בכלל די ריס צווישן די פּאַרטיקאַלז איז אין די מייקראַן וואָג גרייס, בשעת די ריס ין די פּאַרטיקאַלז איז אין די נאַנאָמעטער צו סאַב-סובמיקראָן וואָג. אין פּאָרעז ילעקטראָודז, די שייכות פון אַריבערפירן פּראָפּערטיעס אַזאַ ווי עפעקטיוו דיפיוזיוואַטי און קאַנדאַקטיוואַטי קענען זיין אויסגעדריקט דורך די פאלגענדע יקווייזשאַן:

ווו D0 רעפּראַזענץ די ינטרינסיק דיפיוזשאַן (קאַנדאַקשאַן) קורס פון דעם מאַטעריאַל זיך, ε איז די באַנד בראָכצאָל פון די קאָראַספּאַנדינג פאַסע, און τ איז די סערקאָוס קערוואַטשער פון די קאָראַספּאַנדינג פאַסע. אין די מאַקראָסקאָפּיק כאָומאַדזשיניאַס מאָדעל, די Bruggeman באַציונג איז בכלל געניצט, גענומען די קאָואַפישאַנט ɑ = 1.5 צו אָפּשאַצן די עפעקטיוו פּאָסיטיוויטי פון די פּאָרעז ילעקטראָודז.

די עלעקטראָליטע איז אָנגעפילט אין די פּאָרעס פון די פּאָרעז ילעקטראָודז, אין וואָס די ליטהיום ייאַנז זענען געפירט דורך די עלעקטראָליטע, און די קאַנדאַקשאַן טשאַראַקטעריסטיקס פון די ליטהיום ייאַנז זענען ענג שייַכות צו די פּאָראָסיטי. די גרעסערע די פּאָראָסיטי, די העכער די באַנד בראָכצאָל פון די עלעקטראָליטע פאַסע, און די גרעסער די עפעקטיוו קאַנדאַקטיוואַטי פון ליטהיום ייאַנז. אין די positive ילעקטראָוד בויגן, עלעקטראָנס זענען טראַנסמיטטעד דורך די טשאַד קלעפּיק פאַסע, די באַנד בראָכצאָל פון די טשאַד קלעפּיק פאַסע און די אָנלייגוועג פון די טשאַד קלעפּיק פאַסע גלייַך באַשטימען די עפעקטיוו קאַנדאַקטיוואַטי פון עלעקטראָנס.

די פּאָראָסיטי און די באַנד בראָכצאָל פון די טשאַד קלעפּיק פאַסע זענען קאַנטראַדיקטערי, און די גרויס פּאָראָסיטי ינעוואַטאַבלי פירט צו די באַנד בראָכצאָל פון די טשאַד קלעפּיק פאַסע, דעריבער, די עפעקטיוו קאַנדאַקשאַן פּראָפּערטיעס פון ליטהיום ייאַנז און עלעקטראָנס זענען אויך קאַנטראַדיקטערי, ווי געוויזן אין פיגורע 2. ווי די פּאָראָסיטי דיקריסאַז, די ליטהיום יאָן עפעקטיוו קאַנדאַקטיוואַטי דיקריסאַז בשעת די עלעקטראָן עפעקטיוו קאַנדאַקטיוואַטי ינקריסיז. ווי צו באַלאַנסירן די צוויי איז אויך קריטיש אין די ילעקטראָוד פּלאַן.

פיגורע 2 סכעמאַטיש דיאַגראַמע פון ​​פּאָראָסיטי און ליטהיום יאָן און עלעקטראָן קאַנדאַקטיוואַטי

2. טיפּ און דיטעקשאַן פון פלאָקן חסרונות

 

דערווייַל, אין דעם פּראָצעס פון צוגרייטונג פון באַטאַרייע פלאָקן, מער און מער אָנליין דיטעקשאַן טעקנאַלאַדזשיז זענען אנגענומען, אַזוי צו יפעקטיוולי ידענטיפיצירן די מאַנופאַקטורינג חסרונות פון פּראָדוקטן, עלימינירן דעפעקטיווע פּראָדוקטן און בייַצייַטיק באַמערקונגען צו די פּראָדוקציע שורה, אָטאַמאַטיק אָדער מאַנואַל אַדזשאַסטמאַנץ צו די פּראָדוקציע פּראָצעס, צו רעדוצירן די דעפעקטיווע קורס.

די אָנליין דיטעקשאַן טעקנאַלאַדזשיז קאַמאַנלי געניצט אין פלאָקן בויגן מאַנופאַקטורינג אַרייַננעמען סלערי כאַראַקטעריסטיש דיטעקשאַן, פלאָקן בלאַט קוואַליטעט דיטעקשאַן, ויסמעסטונג דיטעקשאַן און אַזוי אויף, פֿאַר בייַשפּיל: (1) די אָנליין וויסקאָסיטי מעטער איז גלייַך אינסטאַלירן אין די קאָוטינג סטאָרידזש טאַנק צו דעטעקט די רהעאָלאָגיקאַל טשאַראַקטעריסטיקס פון די סלערי אין פאַקטיש צייט, טעסט די פעסטקייַט פון די סלערי; (2) ניצן X-Ray אָדער β-Ray אין די קאָוטינג פּראָצעס, זייַן הויך מעזשערמאַנט אַקיעראַסי, אָבער גרויס ראַדיאַציע, הויך פּרייַז פון ויסריכט און וישאַלט קאָנפליקט; (3) לאַזער אָנליין גרעב מעזשערמאַנט טעכנאָלאָגיע איז געווענדט צו מעסטן די גרעב פון די פלאָקן בלאַט, די מעזשערמאַנט אַקיעראַסי קענען דערגרייכן ± 1. 0 μ ם, עס קענען אויך ווייַזן די טוישן גאַנג פון געמאסטן גרעב און גרעב אין פאַקטיש צייט, פאַסילאַטייט דאַטן טרייסאַביליטי און אַנאַליסיס; (4) קקד זעאונג טעכנאָלאָגיע, דאָס איז, די שורה מענגע קקד איז געניצט צו יבערקוקן די געמאסטן כייפעץ, רעאַל-צייט בילד פּראַסעסינג און אַנאַליסיס פון כיסאָרן קאַטעגאָריעס, פאַרשטיין די ניט-דעסטרוקטיווע אָנליין דיטעקשאַן פון די פלאָקן בלאַט ייבערפלאַך חסרונות.

ווי אַ געצייַג פֿאַר קוואַליטעט קאָנטראָל, אָנליין טעסטינג טעכנאָלאָגיע איז אויך יקערדיק צו פֿאַרשטיין די קאָראַליישאַן צווישן חסרונות און באַטאַרייע פאָרשטעלונג, אַזוי צו באַשטימען די קוואַלאַפייד / אַנקוואַלאַפייד קרייטיריאַ פֿאַר האַלב-פאַרטיק פּראָדוקטן.

אין די לעצטע טייל, די נייַע מעטאָד פון ייבערפלאַך דעפעקט דיטעקשאַן טעכנאָלאָגיע פון ​​ליטהיום-יאָן באַטאַרייע, ינפרערעד טערמאַל ימאַגינג טעכנאָלאָגיע און די שייכות צווישן די פאַרשידענע חסרונות און עלעקטראָטשעמיקאַל פאָרשטעלונג זענען בעקיצער ינטראָודוסט. באַראַטנ ד. מאָהאַנטי א גרונטיק לערנען דורך מאָהאַנטי עט על.

(1) פּראָסט חסרונות אויף די פלאָקן בלאַט ייבערפלאַך

פיגורע 3 ווייזט די פּראָסט חסרונות אויף די ייבערפלאַך פון די ליטהיום יאָן באַטאַרייע ילעקטראָוד, מיט די אָפּטיש בילד אויף די לינקס און די בילד קאַפּטשערד דורך די טערמאַל ימאַדזשער אויף די רעכט.

פיגורע 3 פּראָסט חסרונות אויף די ייבערפלאַך פון די פלאָקן בלאַט: (אַ, ב) באַלדזש קאָנווערט / געמיינזאַם; (C, ד) קאַפּ מאַטעריאַל / פּינכאָול; (E, F) מעטאַל פרעמד גוף; (ג, ה) אַניוואַן קאָוטינג

 

(א, ב) אויפשטיין באַלדזש / געמיינזאַם, אַזאַ חסרונות קענען פּאַסירן אויב די סלערי איז יוואַנלי סטערד אָדער די קאָוטינג גיכקייַט איז אַנסטייבאַל. די גראַגיישאַן פון קלעפּיק און טשאַד שוואַרץ קאַנדאַקטיוו אגענטן פירט צו נידעריק אינהאַלט פון אַקטיוו ינגרידיאַנץ און ליכט וואָג פון פּאָליאַר טאַבלאַץ.

 

(C, ד) פאַלן / פּינכאָול, די דעפעקטיווע געביטן זענען נישט קאָוטאַד און זענען יוזשאַוואַלי געשאפן דורך באַבאַלז אין די סלערי. זיי רעדוצירן די סומע פון ​​אַקטיוו מאַטעריאַל און ויסשטעלן די קאַלעקטער צו די עלעקטראָליטע, אַזוי רידוסינג די עלעקטראָטשעמיקאַל קאַפּאַציטעט.

 

(E, F) מעטאַל פרעמד ללבער, סלערי אָדער מעטאַל פרעמד ללבער ינטראָודוסט אין די ויסריכט און סוויווע, און מעטאַל פרעמד ללבער קענען אָנמאַכן גרויס שאָדן צו ליטהיום באַטעריז. גרויס מעטאַל פּאַרטיקאַלז גלייך ימפּאַרע די דייאַפראַם, ריזאַלטינג אין אַ קורץ קרייַז צווישן די positive און נעגאַטיוו ילעקטראָודז, וואָס איז אַ גשמיות קורץ קרייַז. אין אַדישאַן, ווען די מעטאַל פרעמד גוף איז געמישט אין די positive ילעקטראָוד, די positive פּאָטענציעל ינקריסיז נאָך טשאַרדזשינג, די מעטאַל סאַלווז, ספּרעדז דורך די עלעקטראָליטע, און דאַן אָפּזעצנ זיך אויף די נעגאַטיוו ייבערפלאַך, און לעסאָף פּאַנגקטשער די דייאַפראַם, פאָרמינג אַ קורץ קרייַז, וואָס איז אַ כעמישער דיסאַלושאַן קורץ קרייַז. די מערסט פּראָסט מעטאַל פרעמד ללבער אין די באַטאַרייע פאַבריק פּלאַץ זענען Fe, Cu, Zn, Al, Sn, SUS, עטק.

 

(ג, ה) אַניוואַן קאָוטינג, אַזאַ ווי די סלערי מיקסינג איז נישט גענוג, די פּאַרטאַקאַל פינענאַס איז גרינג צו דערשייַנען סטריפּס ווען די פּאַרטאַקאַל איז גרויס, ריזאַלטינג אין אַניוואַן קאָוטינג, וואָס וועט ווירקן די קאָנסיסטענסי פון די באַטאַרייע קאַפּאַציטעט און אפילו דערשייַנען גאָר. קיין קאָוטינג פּאַס, האט אַ פּראַל אויף די קאַפּאַציטעט און זיכערקייַט.

(2) פלאָקן שפּאָן ייבערפלאַך דעפעקט דיטעקשאַן טעכנאָלאָגיע ינפרערעד (יר) טערמאַל ימידזשינג טעכנאָלאָגיע איז געניצט צו דעטעקט מינערווערטיק חסרונות אויף טרוקן ילעקטראָודז וואָס קענען שעדיקן די פאָרשטעלונג פון ליטהיום-יאָן באַטעריז. בעשאַס די אָנליין דיטעקשאַן, אויב די ילעקטראָוד כיסאָרן אָדער פּאַלוטאַנט איז דיטעקטאַד, צייכן עס אויף די פלאָקן בויגן, עלימינירן עס אין די סאַבסאַקוואַנט פּראָצעס, און באַמערקונגען עס צו די פּראָדוקציע שורה, און סטרויערן דעם פּראָצעס אין צייט צו עלימינירן די חסרונות. אינפרארעד שטראל איז א סארט עלעקטראמאגנאטישע כוואליע וואס האט די זעלבע נאטור ווי ראדיא כוואליעס און קענטיק ליכט. א ספעציעלע עלעקטראנישע מיטל ווערט גענוצט צו פארוואנדלען די טעמפעראטור פארשפרייטונג פון די אויבערפלאך פון א אביעקט אין א קענטיק בילד פון דעם מענטשלעכן אויג, און צו ווייזן די טעמפעראטור פארשפרייטונג פון די אויבערפלאך פון א אביעקט אין פארשיידענע קאלירן ווערט גערופן אינפרארעד טערמאלע אימאגינג טעכנאָלאָגיע. דעם עלעקטראָניש מיטל איז גערופן ינפרערעד טערמאַל ימאַדזשער. אַלע אַבדזשעקץ העכער אַבסאָלוט נול (-273 ℃) אַרויסלאָזן ינפרערעד ראַדיאַציע.
ווי געוויזן אין פיגורע 4, די ינפרערעד טערמאַל אַפּראָקסימייטער (IR קאַמעראַ) ניצט די ינפרערעד דעטעקטאָר און די אָפּטיש ימידזשינג אָביעקטיוו צו אָננעמען די ינפרערעד ראַדיאַציע ענערגיע פאַרשפּרייטונג מוסטער פון די געמאסטן ציל כייפעץ און פאַרטראַכטנ עס אויף די פאָטאָסענסיטיווע עלעמענט פון די ינפרערעד דיטעקטער צו באַקומען ינפרערעד טערמאַל בילד, וואָס קאָראַספּאַנדז צו די טערמאַל פאַרשפּרייטונג פעלד אויף די ייבערפלאַך פון די כייפעץ. ווען עס איז אַ כיסאָרן אויף די ייבערפלאַך פון אַ כייפעץ, די טעמפּעראַטור שיפץ אין דער געגנט. דעריבער, דעם טעכנאָלאָגיע קענען אויך זיין געניצט צו דעטעקט די חסרונות אויף די ייבערפלאַך פון די כייפעץ, ספּעציעל פּאַסיק פֿאַר עטלעכע חסרונות וואָס קענען ניט זיין אונטערשיידן דורך אָפּטיש דיטעקשאַן מיטל. ווען די דרייינג ילעקטראָוד פון ליטהיום יאָן באַטאַרייע איז דיטעקטאַד אָנליין, די ילעקטראָוד ילעקטראָוד איז ערשטער יריידיייטיד דורך די בליץ, די ייבערפלאַך טעמפּעראַטור ענדערונגען, און די ייבערפלאַך טעמפּעראַטור איז דיטעקטאַד מיט אַ טערמאַל ימאַדזשער. די היץ פאַרשפּרייטונג בילד איז וויזשוואַלייזד, און די בילד איז פּראַסעסט און אַנאַלייזד אין פאַקטיש צייט צו דעטעקט די ייבערפלאַך חסרונות און צייכן זיי אין צייט.ד. מאָהאַנטי די לערנען אינסטאַלירן אַ טערמאַל ימאַדזשער בייַ די ווענטיל פון די קאָוטער דרייינג ויוון צו דעטעקט די טעמפּעראַטור פאַרשפּרייטונג בילד פון די ילעקטראָוד בויגן ייבערפלאַך.

פיגורע 5 (אַ) איז אַ טעמפּעראַטור פאַרשפּרייטונג מאַפּע פון ​​​​די קאָוטינג ייבערפלאַך פון די NMC positive פלאָקן בלאַט דיטעקטאַד דורך די טערמאַל ימאַדזשער, וואָס כּולל אַ זייער קליין כיסאָרן וואָס קענען ניט זיין אונטערשיידן דורך די נאַקעט אויג. די טעמפּעראַטור פאַרשפּרייטונג ויסבייג קאָראַספּאַנדינג צו די מאַרשרוט אָפּשניט איז געוויזן אין די ינערלעך ינסעט, מיט אַ טעמפּעראַטור ספּייק אין די כיסאָרן פונט. אין פיגורע 5 (ב), די טעמפּעראַטור ינקריסיז לאָוקאַלי אין די קאָראַספּאַנדינג קעסטל, קאָראַספּאַנדינג צו די כיסאָרן פון די פלאָקן בלאַט ייבערפלאַך. FIG. 6 איז אַ ייבערפלאַך טעמפּעראַטור פאַרשפּרייטונג דיאַגראַמע פון ​​די נעגאַטיוו ילעקטראָוד בויגן ווייזונג די עקזיסטענץ פון חסרונות, ווו די שפּיץ פון טעמפּעראַטור ינקריסיז קאָראַספּאַנדז צו די בלאָז אָדער געמיינזאַם, און די געגנט פון טעמפּעראַטור דיקריסאַז קאָראַספּאַנדז צו די פּינכאָול אָדער קאַפּ.

פיגורע 5 טעמפּעראַטור פאַרשפּרייטונג פון די positive ילעקטראָוד בויגן ייבערפלאַך

פיגורע 6 טעמפּעראַטור פאַרשפּרייטונג פון נעגאַטיוו ילעקטראָוד ייבערפלאַך

 

עס קענען זיין געזען אַז די טערמאַל ימידזשינג דיטעקשאַן פון טעמפּעראַטור פאַרשפּרייטונג איז אַ גוט מיטל פון פלאָקן בויגן ייבערפלאַך כיסאָרן דיטעקשאַן, וואָס קענען זייַן געניצט פֿאַר די קוואַליטעט קאָנטראָל פון פלאָקן בויגן מאַנופאַקטורינג.3. ווירקונג פון פלאָקן בלאַט ייבערפלאַך חסרונות אויף באַטאַרייע פאָרשטעלונג

 

(1) פּראַל אויף באַטאַרייע מאַלטאַפּלייער קאַפּאַציטעט און Coulomb עפעקטיווקייַט

פיגורע 7 ווייזט די השפּעה ויסבייג פון די געמיינזאַם און פּינכאָול אויף די באַטאַרייע מאַלטאַפּלייער קאַפּאַציטעט און די עפעקטיווקייַט פון קאָולען. די געמיינזאַם קענען אַקשלי פֿאַרבעסערן די באַטאַרייע קאַפּאַציטעט, אָבער רעדוצירן די עפעקטיווקייַט פון קאָולען. די פּינכאָול ראַדוסאַז די באַטאַרייע קאַפּאַציטעט און די קולון עפעקטיווקייַט, און די קולון עפעקטיווקייַט דיקריסאַז זייער אין הויך קורס.

פיגור 7 קאַטאָוד געמיינזאַם און פּינכאָול ווירקונג אויף די באַטאַרייע קאַפּאַציטעט און די עפעקטיווקייַט פון פיגור 8 איז אַניוואַן קאָוטינג, און מעטאַל פרעמד גוף קאָו און על אויף די באַטאַרייע קאַפּאַציטעט און די ווירקונג פון די עפעקטיווקייַט ויסבייג, אַניוואַן קאָוטינג רעדוצירן די באַטאַרייע אַפּאַראַט מאַסע קאַפּאַציטעט 10% - 20%, אָבער די גאנצע באַטאַרייע קאַפּאַציטעט דיקריסט מיט 60%, דאָס ווייזט אַז די לעבעדיק מאַסע אין די פּאָליאַר שטיק באטייטיק רידוסט. מעטאַל קאָ פרעמד גוף רידוסט קאַפּאַציטעט און קאָולאָמב עפעקטיווקייַט, אפילו אין 2C און 5C הויך מאַגנאַפאַקיישאַן, קיין קאַפּאַציטעט אין אַלע, וואָס קען זיין רעכט צו דער פאָרמירונג פון מעטאַל קאָו אין די עלעקטראָטשעמיקאַל אָפּרוף פון ליטהיום און ליטהיום עמבעדיד, אָדער עס קען זיין די מעטאַל פּאַרטיקאַלז אפגעשטעלט די דייאַפראַם פּאָרע געפֿירט מיקראָ קורץ קרייַז.

פיגור 8 יפעקץ פון positive ילעקטראָוד אַניוואַן קאָוטינג און מעטאַל פרעמד ללבער קאָו און על אויף באַטאַרייע מאַלטאַפּלייער קאַפּאַציטעט און קאָולען עפעקטיווקייַט

קיצער פון קאַטאָוד בויגן חסרונות: די ייטאַמז אין די קאַטאָוד בויגן קאָוטינג ראַדוסאַז די Coulomb עפעקטיווקייַט פון די באַטאַרייע. די פּינכאָול פון די positive קאָוטינג ראַדוסאַז די Coulomb עפעקטיווקייַט, ריזאַלטינג אין אַ נעבעך מאַלטאַפּלייער פאָרשטעלונג, ספּעציעל אין הויך קראַנט געדיכטקייַט. די כעטעראַדזשיניאַס קאָוטינג געוויזן נעבעך מאַגנאַפאַקיישאַן פאָרשטעלונג. מעטאַל פּאַרטאַקאַל פּאַלוטאַנץ קען פאַרשאַפן מיקראָ-קורץ סערקאַץ, און דעריבער קען זייער רעדוצירן די באַטאַרייע קאַפּאַציטעט.
פיגורע 9 ווייזט די פּראַל פון די נעגאַטיוו ליקאַדזש שטער פּאַס אויף די מאַלטאַפּלייער קאַפּאַציטעט און קולון עפעקטיווקייַט פון די באַטאַרייע. ווען די ליקאַדזש אַקערז ביי די נעגאַטיוו ילעקטראָוד, די קאַפּאַציטעט פון די באַטאַרייע איז באטייטיק רידוסט, אָבער די גראַם קאַפּאַציטעט איז נישט קלאָר ווי דער טאָג, און די פּראַל אויף די קולון עפעקטיווקייַט איז נישט באַטייטיק.

 

פיגורע 9 השפּעה פון נעגאַטיוו ילעקטראָוד ליקאַדזש שטער פּאַס אויף באַטאַרייע מאַלטאַפּלייער קאַפּאַציטעט און קולון עפעקטיווקייַט (2) השפּעה אויף באַטאַרייע מאַלטאַפּלייער ציקל פאָרשטעלונג פיגורע 10 איז דער רעזולטאַט פון דער השפּעה פון די ילעקטראָוד ייבערפלאַך כיסאָרן אויף באַטאַרייע מאַלטאַפּלייער ציקל. די רעזולטאַטן זענען סאַמערייזד ווי גייט:
עגרעגאַטיאָן: ביי 2C, די קאַפּאַציטעט וישאַלט קורס פון 200 סייקאַלז איז 70% און די דעפעקטיווע באַטאַרייע איז 12%, בשעת אין 5C ציקל, די קאַפּאַציטעט וישאַלט קורס פון 200 סייקאַלז איז 50% און די דעפעקטיווע באַטאַרייע איז 14%.
נאָדלהאָלע: די קאַפּאַציטעט אַטטענואַטיאָן איז קלאָר ווי דער טאָג, אָבער קיין געמיינזאַם כיסאָרן אַטטענואַטיאָן איז שנעל, און די קאַפּאַציטעט וישאַלט קורס פון 200 סייקאַלז 2C און 5C איז 47% און 40% ריספּעקטיוולי.
מעטאַל פרעמד גוף: די קאַפּאַציטעט פון מעטאַל קאָ פרעמד גוף איז כּמעט 0 נאָך עטלעכע סייקאַלז, און די 5C ציקל קאַפּאַציטעט פון מעטאַל פרעמד גוף אַל שטער דיקריסאַז באטייטיק.
רינען פּאַס: פֿאַר דער זעלביקער ליקאַדזש געגנט, די באַטאַרייע קאַפּאַציטעט פון קייפל קלענערער סטריפּס דיקריסאַז פאַסטער ווי אַ גרעסערע פּאַס (47% פֿאַר 200 סייקאַלז אין 5C) (7% פֿאַר 200 סייקאַלז אין 5C). דאָס ינדיקייץ אַז די גרעסערע די נומער פון סטריפּס, די גרעסערע די פּראַל אויף די באַטאַרייע ציקל.

פיגורע 10 ווירקונג פון ילעקטראָוד בויגן ייבערפלאַך חסרונות אויף צעל קורס ציקל

 

רעפערענץ: [1] ניט-דעסטרוקטיווע אפשאצונג פון שפּעלטל-שטאַרבן-קאָוטאַד ליטהיום צווייטיק באַטאַרייע ילעקטראָודז דורך אין-שורה לאַזער קאַליפּער און יר טערמאָגראַפי מעטהאָדס [J].ANALYTICALMETHODS.2014, 6(3): 674-683.[2] ווירקונג פון ילעקטראָוד מאַנופאַקטורינג חסרונות אויף עלעקטראָטשעמיקאַל פאָרשטעלונג פון ליטהיום-יאָן באַטעריז: קאָגניזאַנס פון די באַטאַרייע דורכפאַל קוואלן [דזש]. דזשאָורנאַל פון מאַכט סאָורסעס.2016, 312: 70-79.