Tionchar an ábhair taise ar fheidhmíocht ceallraí

Tá go leor fachtóirí ann a théann i bhfeidhm ar fheidhmíocht cadhnraí litiam, amhail an cineál ábhair, dlús comhbhrú na leictreoidí dearfacha agus diúltacha, taise, dlús dromchla sciath, agus an méid leictrilít. Ina measc, tá tionchar ríthábhachtach ag an taise ar fheidhmíocht cadhnraí litiam-ian. Is príomhfhachtóir í an taise nach mór a rialú go docht le linn phróiseas táirgthe cadhnraí litiam-ian. Ní amháin gur féidir le taise iomarcach a bheith ina chúis le dianscaoileadh salainn litiam sa leictrilít, agus damáiste a dhéanamh do na hábhair dearfacha agus diúltacha. Tá éifeacht chreimneach agus millteach áirithe ag an mbailitheoir reatha, agus tá laghdú ar fheidhmíocht rothaíochta agus ar fheidhmíocht sábháilteachta dá bharr. den cheallraí. Mar sin féin, tá tábhacht thábhachtach ag riandúile taise. Déanann an méid seo a leanas cur síos ar thionchar na taise ar fheidhmíocht cadhnraí litiam.

1. Na míbhuntáistí a bhaineann le taise iomarcach

I bpróiseas táirgthe ceallraí an chórais thrínárthaigh / ghraifítí, is gnách go n-ullmhaíonn sciodar dearfach an leictreoid córas scaipthe ola-bhunaithe, ag úsáid PVDF mar an ceanglóra agus NMP mar an tuaslagóir. Nuair a bhíonn PVDF ag teacht ar an iomarca taise, cruthóidh sé substaint geilitíneach, agus mar thoradh air sin beidh droch-luaineacht agus leibhéalú an sciodair, nach n-oireann do sciath an sciodair. Dá bhrí sin, agus an sciodar á ullmhú, ní mór aird a thabhairt ar ábhar taise na n-amhábhar, ar an timpeallacht oibre, agus ar an taise a thabhairt isteach le linn oibriú an phearsanra.

Chomh maith le tionchar mór a bheith aige ar ullmhú sciodair ceallraí litiam, beidh dianscaoileadh an leictrilít mar thoradh ar an iomarca taise. Seo a leanas an freagra:

Is aigéad creimneach go háirithe é aigéad hidreafluarach, a d’fhéadfadh damáiste tromchúiseach a dhéanamh d’ábhair leictreoid dhearfacha agus dhiúltacha agus do bhailitheoirí reatha cadhnraí litiam, agus ar deireadh thiar beidh fadhbanna sábháilteachta ceallraí ann.

2. An bhrí atá le rian uisce

Ní hé sin, áfach, gur fearr an níos lú uisce i gcadhnraí litiam. Mar is eol dúinn uile, is membrane tréscaoilteach roghnach é an comhéadan soladach leictrilít (ar a dtugtar membrane SEI go coitianta) a ligeann do Li + pas a fháil go saor, ach ní féidir le móilíní leictrilít dul tríd. Tá tionchar suntasach ag comhdhéanamh na leictrilít agus na mbreiseán rian ar acmhainneacht fhoirmiú scannáin SEI, méid na dlúthpháirtíochta, caillteanas acmhainne dochúlaithe na ceallraí, agus friotaíocht inmheánach na ceallraí. Tá tionchar áirithe ag uisce, mar rian-chomhpháirt sa leictrilít, ar fhoirmiú scannán SEI agus ar fheidhmíocht ceallraí cadhnraí litiam-ian.

Sa tríú háit, tionchar na taise ar fheidhmíocht cadhnraí litiam

I gcórais ábhair éagsúla, tá tionchar mór ag cion taise ar fheidhmíocht ceallraí. Is é an rud nach bhfuil aon athrú air, áfach, ná go mbíonn tionchar ag an taise ar an gcéad acmhainn luchtaithe agus urscaoilte, friotaíocht inmheánach, saolré na ceallraí, agus toirt ceallraí cadhnraí litiam. Tóg ceallraí an chórais ocsaíd cóbalt litiam / graifít mar shampla.

1. Tionchar ar an gcéad acmhainn luchtaithe agus urscaoilte

Tá baint ag an taise le foirmiú SEI i gcadhnraí litiam agus beidh tionchar dosheachanta aige ar an gcéad chaillteanas cumais do-athraithe do chadhnraí litiam. Mar a thaispeántar i bhFíor 1:

Fíor 1. Tionchar an ábhair taise ar mhuirear ceallraí agus ar acmhainn scaoilte

Nuair a bhíonn an taise sa cheallraí níos lú ná 0.015%, comhlíonann an chéad acmhainn urscaoilte na ceallraí an caighdeán náisiúnta agus tá an t-athrú beag; nuair a bhíonn taise na ceallraí laistigh den raon 0.015% go 0.04%, laghdaíonn an chéad acmhainn urscaoilte sa cheallraí de réir mar a mhéadaíonn an taise sa cheallraí. Nuair a bhíonn an cion taise sa cheallraí níos lú ná 0.015%, is iad na frithghníomhartha seo a leanas is mó.

Is féidir leis an charbónáit ailcile litiam a ghineann an próiseas laghdaithe leictreon amháin imoibriú le rian-uisce sa leictrilít chun carbónáit litiam a ghiniúint.

2ROCO2 Li {{2}} H2O → Li2CO3 +CO2 +2ROH

Nuair a ghintear CO2, tarlaíonn imoibriú ceimiceach nua ar dhromchla an leictreoid dhiúltaigh ar bheagán acmhainneachta:

2CO2+2Li+ +2e → Li2CO3 +CO

Is féidir a fheiceáil go gcuideoidh méid iomchuí uisce le scannán SEI seasmhach, aonfhoirmeach agus dlúth a chruthú a mbeidh Li2CO3 mar cheannas air. Nuair a chumhdaíonn an scannán SEI an leictreoid dhiúltach go hiomlán, stadann an t-imoibriú dochúlaithe láithreach.

Nuair a bhíonn an cion taise laistigh den raon 0.0150% go 0.04%, méadaíonn tomhaltas ian litiam, agus laghdaíonn cumas luchtaithe agus urscaoilte na ceallraí, a mbíonn tionchar diúltach aige air.

2. Tionchar ar fhriotaíocht inmheánach ceallraí

Tá friotaíocht inmheánach na ceallraí ar cheann de na paraiméadair tréith is tábhachtaí sa cheallraí. Is paraiméadar tábhachtach é arb iad is sainairíonna saolré rothaíochta agus stádas oibríochta na ceallraí, agus is é an príomhtháscaire an deacracht a bhaineann le hiain agus leictreoin a iompar sa cheallraí. Bíonn tionchar den chuid is mó ag an bhfriotaíocht inmheánach ar fhachtóirí mar ábhair cheallraí, próisis déantúsaíochta, agus struchtúr na gceallraí. Is lú an fhriotaíocht inmheánach, is lú an voltas a áitítear nuair a urscaoiltear an ceallraí, agus is mó fuinneamh a fhéadfaidh sí a aschur. Maidir le cadhnraí a stóráiltear ar feadh i bhfad, méadóidh an fhriotaíocht inmheánach le méadú an ama stórála, agus beidh tionchar mór ar fheidhmíocht na ceallraí nuair a sháraíonn an fhriotaíocht inmheánach luach áirithe. Ós rud é go bhfuil tionchar ag an cion taise ar cháilíocht an scannáin SEI i gceallraí litiam, bíonn tionchar ag an réamhrá ar fhriotaíocht inmheánach na ceallraí.

I gcóras tuaslagóir leictrilít CE / DMC / EMC, is féidir le rianmhéid uisce scannán SEI bunaithe ar Li2CO3, cobhsaí, aonfhoirmeach agus dlúth a chruthú le friotaíocht inmheánach íseal. Nuair a bhíonn an cion taise níos mó ná an t-ábhar riachtanach sa chóras chun an scannán SE I a fhoirmiú, déanann POF3 agus LiF deascán ar dhromchla an scannáin SEI, rud a fhágann go dtiocfaidh méadú ar fhriotaíocht inmheánach na ceallraí. mar a thaispeántar i bpictiúr 2:

Fíor 2. Tionchar an ábhair taise ar fhriotaíocht inmheánach na ceallraí

3. Tionchar ar dhíghrádú toilleadh ceallraí

Bíonn tionchar ag an cion taise ar airíonna an scannáin SEI ceallraí, mar aonfhoirmeacht agus dhlúth. Nuair a bhíonn an scannán SE I aonfhoirmeach agus dlúth, ní furasta an tuaslagóir leictrilít a neadú san leictreoid dhiúltach, ag áitiú an fholúntas isteach Li +, mar sin is beag díghrádú cumais atá ann. A mhalairt ar fad, nuair nach bhfuil an chuid den scannán SEI dlúth nó aonfhoirmeach, tá sé réasúnta éasca na folúntais isteach Li + a bheith á n-áitiú ag an tuaslagóir leictrilít. Is é Li2CO3 an chomhpháirt is tábhachtaí chun scannán SEI aonfhoirmeach agus dlúth a fhoirmiú. I gcóras tuaslagóir leictrilít CE / DMC / EMC, is féidir le méid iomchuí uisce foirmiú scannáin SEI a chur chun cinn bunaithe ar Li2CO3. Nuair a bhíonn an cion taise leordhóthanach nó iomarcach, foirmíonn an SEI Níos dlúithe agus aonfhoirmeach an scannáin, is lú an dóchúlacht go leabófar tuaslagóir san anóid charbóin. Is é seo an fáth go laghdaíonn an tanú cumais ceallraí de réir a chéile le méadú ar an méid taise nuair a bhíonn an taise sa raon idir 0.015% agus 0.04%. Nuair a bhíonn an cion taise níos lú ná 0.015%, cruthaítear scannán SEI níos dlúithe ar dhromchla an leictreoid dhiúltaigh chun an tuaslagóir a leabú i stát cothromaíochta. Dá bhrí sin, coimeádtar an lobhadh cumais ceallraí i riocht réasúnta seasmhach.

Fíor 3. Tionchar na cion taise ar ráta lobhadh toilleadh ceallraí

4. Tionchar ar thiús ceallraí

Fíor 4. Tionchar na cion taise ar thiús na gceallraí

Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr, de réir mar a mhéadaíonn an cion taise, go méadaíonn tiús na ceallraí freisin. Nuair a bhíonn an cion taise ann mar gheall ar CO2, CO agus gáis eile a ghintear le linn fhoirmiú an scannáin SEI. Agus nuair a bhíonn an t-uisce iomarcach, leanfaidh an barraíocht uisce ag freagairt le LiPF6 chun gás HF a tháirgeadh. Tá baint ag táirgeadh inmheánach gáis na ceallraí le sábháilteacht na ceallraí. D’fhonn fadhbanna tromchúiseacha flatulence sa cheallraí a sheachaint, caithfear an t-uisce taobh istigh den cheallraí a rialú go docht.

tagairtí:

[1] Do ron Aurbach, Yair E in-El.i JE lectrochem Soc [J], 1995, 142 (6): 1746

[2] HUANG Feng (黄 峰), ZHOU Yun-Hong (周运鸿). Ba ttery B go mímhacánta (Ceallraí) [J], 2001, 31 (6): 290

[3] Zhang Hailin, He Xiangyun, Li Yan, et al. Tionchar na taise leictreoid ar fheidhmíocht cadhnraí ian litiam ［J］. Tionscal Ceallraí, 2013, 18 (1/2): 44-46.