Dè a th 'ann an Lithium Plating?

Is e plating lithium tasgadh lithium meitabileach air uachdar anod bataraidhean lithium-ion aig àm cosgais an àite eadar-cheangal ceart a-steach don structar grafait. Bidh seo a’ tachairt nuair a thuiteas comas electroceimiceach an anod gu no nas ìsle na comas lithium meatailteach, ag adhbhrachadh ions lithium a bhith a’ cruthachadh còmhdach meatailteach seach a bhith a’ cuir a-steach eadar sreathan grafait far a bheil iad.

Nuair a bhios cosgais àbhaisteach, bidh ionsan lithium a’ siubhal bhon chatod chun an anod agus a’ cuir a-steach iad fhèin eadar na sreathan atamach de ghrafait. Smaoinich air mar luchd-siubhail a’ dol air bòrd plèana, a’ lìonadh nan suidheachan ann an dòigh òrdail. An anod grafait, mar as trice air a chleachdadh ann am bataraidhean lithium-ion a’ gabhail a-steachBataraidh lithium ebike 48vsiostaman, le structar sreathach a dh’ fhaodas na h-ianan sin a ghabhail a-steach taobh a-staigh an àite eadar-phlana aige.

Bidh plating lithium a 'tachairt nuair a dh' fhàillig am pròiseas eadar-cheangail seo. An àite a bhith a 'dol a-steach don structar grafait, bidh ions lithium a' cruinneachadh air uachdar a-muigh an anod agus a 'lùghdachadh gu lithium meatailteach. Bidh an comas anod a’ fàs co-ionann no nas ìsle na comas lithium meitabileach-gu bunaiteach timcheall air 0V an aghaidh lithium meatailt-a’ brosnachadh an tasgadh seo gun iarraidh.

Tha comas electroceimiceach aig a’ ghrafait a thathar a’ cleachdadh anns a’ mhòr-chuid de bhataraidhean lithium-ion, glè fhaisg air lithium meatailteach nuair a tha e làn shàthaichte le ionsan lithium. Tha an faisg air seo a’ cruthachadh so-leòntachd. Nuair nach urrainn dha eadar-luachadh cumail suas ris a’ shruth ian a tha a’ tighinn a-steach, chan eil roghainn aig na h-ianan ach a bhith a’ tasgadh mar mheatailt air an uachdar.

Tha luchd-rannsachaidh aig Oilthigh Purdue ga mhìneachadh mar ionsan lithium a’ cruinneachadh air uachdar an anod agus a’ cruthachadh thasgaidhean meitabileach a chuireas casg air còmhdhail tuilleadh ian. Aon uair ‘s gu bheil an cnap-starra meatailteach seo air a chruthachadh, bidh e a’ cur casg air gnìomh bataraidh ceart le bhith a ’cur casg air na slighean a dh’ fheumas ions lithium gluasad troimhe an dà chuid aig àm cosgais agus sgaoileadh.

lithium plating

Bidh trì prìomh shuidheachaidhean a’ cruthachadh nan suidheachaidhean airson plating lithium, gach fear co-cheangailte ris an ìre aig am faod ions lithium eadar-theachd a-steach don anod grafait.

Cìs luath aig ìrean gnàthach àrd

Bidh cosgais luath a ’putadh ions lithium a dh’ ionnsaigh an anod aig ìre nas luaithe na as urrainn dhaibh eadar-ghluasad. Tha sgrùdaidhean a’ sealltainn, aig ìrean cosgais 2C agus gu h-àrd, gu bheil lithium plating a’ sìor fhàs dualtach. Tha astar as àirde aig a’ phròiseas eadar-cheangail-ma thèid thu thairis air le bhith a’ cur ciudha ions lithium àrd-sruth suas air an uachdar a’ feitheamh ri inntrigeadh. Tha an cùl-taic seo ag adhbhrachadh gum bi uachdar an anod a’ ruighinn staid cosgais 100% gu h-ionadail eadhon nuair nach eil an cealla iomlan làn, a’ leigeil sìos a’ chomas fon ìre riatanach.

Lorg rannsachadh bho 2024 gu robh comas mòr aig ceallan fo chasaid 4C, le luchdachadh teannachaidh a’ dèanamh a’ chùis nas miosa. Aig na h-ìrean mòra sin, tha an t-ionachadh ion a' dol thairis air comas a' ghrafait gabhail riutha, coltach ri bhith a' feuchainn ri cus dhaoine a chur tro dhoras cumhang.

Cìs Teòthachd Ìosal

Tha suidheachaidhean fuar a’ cur gu mòr ri sgaoileadh staid chruaidh ions lithium taobh a-staigh gràinean grafait gu mòr. Aig teodhachd nas ìsle na 10 ceum, agus gu h-àraidh fo 0 ceum, bidh cinneasan eadar-cheangail a 'fàs slaodach mar thoradh air gluasad nas lugha de ionic. Faodaidh eadhon sruthan cosgais meadhanach plating adhbhrachadh nuair a tha e fuar gu leòr.

Chì luchd-seilbh charbadan dealain ann an gnàth-shìde fhuar seo gu dìreach. Bidh siostaman riaghlaidh bataraidh a’ cuingealachadh astar cosgais sa gheamhradh gu dìreach gus casg a chuir air plating. Tha an teòthachd cosgais air leth freagarrach eadar 10 ceum agus 30 ceum airson a’ mhòr-chuid de bataraidhean lithium-ion. Fo ìre 5, tha an cunnart a’ dol suas gu mòr.

Sheall sgrùdadh ann an 2018 gun do thachair plating lithium aig àm cosgais 3.5C aig 0 ceum, air a chomharrachadh le àrdchlàr bholtachd àbhaisteach aig àm fois às deidh cosgais. An coimeas ri sin, cha do sheall na h-aon cheallan plating aig teòthachd an t-seòmair.

Anode Overcharged

Ma thèid barrachd lithium a thoirt a-steach don anod na tha a chomas a’ ceadachadh, bidh plating a’ tachairt gu do-sheachanta. Mar as trice bidh luchd-saothrachaidh bataraidh a ’toirt thairis air an anod an coimeas ris a’ chatod gu sònraichte gus casg a chuir air an t-suidheachadh seo. Nuair a thèid a dhealbhadh gu ceart, cha bu chòir don anod a bhith a’ ruighinn fìor chomas 100% rè obrachadh àbhaisteach. Ach, faodaidh easbhaidhean saothrachaidh, neo-chothromachadh cealla ann am pasganan bataraidh, no fìor shuidheachaidhean obrachaidh a dhol thairis air na dìonan sin.

Tha am mìneachadh teignigeach stèidhichte air cus comas-eadar-dhealachaidhean bholtachd a bhios a’ stiùireadh ath-bheachdan electroceimiceach nas fhaide na an staid cothromachaidh. Nuair a bhios tu a’ cur cosgais, bidh grunn strì an aghaidh a’ cruthachadh cus chomasan: còmhdhail ion lithium tron electrolyte, gluasad tron t-sreath cruaidh-electrolyte interphase (SEI) a’ còmhdach an anod, agus mu dheireadh sgaoileadh a-steach don structar grafait.

Nuair a tha suim nan cus chomasan sin nas àirde na a’ bheàrn bholtachd bheag eadar grafait lithiated (~ 0.1V vs. Li/Li⁺) agus lithium meitabileach (0V), tha comas anod a’ dol thairis air fearann àicheil an aghaidh lithium meatailt. Aig an ìre seo, tha an roghainn thermodynamic ag atharrachadh. Bidh lughdachadh ianan lithium gu lithium meatailteach a’ fàs fàbharach gu lùthmhor an taca ri eadar-luachadh.

Chan eil a 'bheàrn ach mu 100-200 millivolts fo chumhachan freagarrach. Brùth air an t-siostam le sruth àrd no slaod e le teòthachd fhuar, agus bidh na h-uallaichean sin gu furasta a 'drochaid an iomall bheag sin. Tha obair modaladh o chionn ghoirid ann an 2025 air abairtean anailis a leasachadh co-cheangailte ri ùine tòiseachaidh plating gu suidheachaidhean obrachaidh agus feartan stuthan, a’ cuideachadh le ro-innse cuin a thòisicheas plating ann an diofar shuidheachaidhean.

Tha suidheachaidhean neo-èideadh a' dèanamh cùisean nas miosa. Ma tha an cuairteachadh electrolyte thairis air an dealanan neo-chòmhnard -is dòcha mar thoradh air cuideam co-chruinneachaidh no uireasbhaidhean pacaidh-chan eil cuid de raointean den anod a’ faighinn electrolyte gu leòr. Bidh na roinnean sin a’ faighinn eòlas air dùmhlachd gnàthach ionadail nas àirde agus staid ionadail nas luaithe de àrdachadh cosgais, a’ piobrachadh plating ionadail eadhon nuair a tha coltas gu bheil suidheachaidhean iomlan sàbhailte.

Chan eil a h-uile lithium plated ag adhbhrachadh cron maireannach. Faodaidh an lithium meitabileach a thèid a thasgadh aig àm cosgais dà shlighe a ghabhail.

Plating reversible

Bidh cuid de stiallan lithium plataichte air ais nuair a thèid an leigeil ma sgaoil no mean air mhean a’ ceangal a-steach don ghrafait às deidh don t-sruth cosgais stad. Cha bhith am plating “reversible” seo a’ lughdachadh sa bhad comas cleachdaidh a’ bhataraidh. Lorg sgrùdaidhean a’ cleachdadh eadar-dhealachadh neutron gu bheil suas ri 70% de lithium plated ann an electrolytes àbhaisteach a’ tighinn dheth nuair a thèid an leigeil ma sgaoil ann an cuid de shuidheachaidhean.

Tha cur-ris fluoroethylene carbonate ri electrolytes air sealltainn gu bheil an tionndadh seo air atharrachadh gu mòr. Rè ìre fois às deidh cosgais luath, faodaidh lithium meitabileach dèiligeadh gu slaodach leis a ’ghrafite, ag eadar-fhilleadh eadar na sreathan ann am pròiseas cosgais slaodach slaodach.

Plating do-atharrachail agus Lithium marbh

Is e am bloigh dhuilgheadasach plating nach gabh a thoirt air ais. Bidh grunn dhòighean-obrach a’ glasadh lithium a-mach à cuairteachadh gu maireannach. Bidh lithium plated ag ath-fhreagairt leis an electrolyte, ag ithe an dà chuid lithium agus electrolyte ann an ath-bheachdan dìosganach. Bidh an ath-bhualadh seo a’ toirt air ais an ìre SEI, a bhios ag ithe barrachd lithium agus electrolyte.

Nas cudromaiche, tha structar còinneach, dendritic lithium plataichte neo-sheasmhach gu meacanaigeach. Nuair a thèid an leigeil ma sgaoil, faodaidh na cuibhreannan as àirde de dendrites lithium briseadh dheth, a’ call conaltradh dealain leis an anod. Aon uair ‘s gu bheil e aonaranach, bidh SEI ùr a’ cruthachadh timcheall air na criomagan sin. Leis gu bheil SEI a’ insaladh le dealan, bidh an lithium seo a’ fàs “marbh”-chan eil e ri fhaighinn gu buan airson tuilleadh chìsean-cuairtean sgaoilidh.

Bidh gach cearcall cosgais le plating a’ lughdachadh mean air mhean an clàr lithium gnìomhach. Bidh comas a’ bhataraidh a’ crìonadh leis gu bheil dìreach nas lugha de lithium ri fhaighinn airson shuttle eadar electrodes. Lorgaidh coulometry àrd-chruinneas seo tro chrìonadh beag ann an èifeachdas coulombic-an co-mheas de chomas sgaoilidh ri comas cosgais.

lithium plating

Ann an droch shuidheachaidhean, chan eil lithium plated a 'fuireach mar chòmhdach còmhnard. Bidh e a’ fàs gu bhith nan structaran dendritic-craobh-mar chruthan le meuran biorach, snàthad- a’ sìneadh a-mach bho uachdar an anod.

Tha na dendrites sin nan fìor chunnartan sàbhailteachd. Faodaidh iad an dealaiche tana polymer eadar anod agus catod a tholladh, a’ cruthachadh cuairt ghoirid a-staigh. Bidh cuairt ghoirid ag adhbhrachadh fèin-sgaoileadh luath den chill aig a’ char as lugha, a’ leigeil às lùth mar theas. Anns na suidheachaidhean as miosa, tha seo a’ leantainn gu ruith teirmeach-ath-bhualadh slabhraidh far a bheil gineadh teas a’ luathachadh, a dh’ fhaodadh teintean adhbhrachadh.

Bidh an cunnart ag àrdachadh le plating a-rithist. Bidh gach cearcall cosgais luath ann an suidheachaidhean mì-fhàbharach a’ cur barrachd lithium meatailteach ris, agus bidh dendrites a’ fàs nas fhaide. Sin as coireach gu bheil siostaman riaghlaidh bataraidh ann an carbadan dealain glèidhidh mu phròtacalan cosgais, gu sònraichte ann an aimsir fhuar no aig ìrean cumhachd àrd.

Tha lithium meatailteach cuideachd gu math reactive le electrolytes agus taiseachd, a ’cur ris a’ chunnart teine ma thèid cealla a mhilleadh agus na tha ann.

Tha a bhith a’ lorg lithium plating na dhùbhlan leis nach eil fosgladh bataraidh a’ toirt ach dealbh, agus bidh an ìre de lithium meatailteach ag atharrachadh gu cunbhalach. Tha luchd-rannsachaidh air grunn dhòighean lorgaidh neo-sgriosail a leasachadh, le diofar iom-fhillteachd agus mionaideachd.

Mion-sgrùdadh Voltage Relaxation

Bidh an dòigh as practaigeach airson siostaman riaghlaidh bataraidh a’ cumail sùil air bholtachd às deidh stadan cosgais. Nuair a tha plating air tachairt, bidh lithium meatailteach a’ stialladh far an anod aig àm fois, a’ cruthachadh àrdchlàr bholtachd àbhaisteach. Tha seo a’ nochdadh mar roinn chòmhnard anns an lùb bholtaids no stùc ann an ùine bholtachd.

Choilean sgrùdadh ann an 2024 còrr air 97% de mhearachd lorg a’ cleachdadh feartan a chaidh a thoirt a-mach à pròifilean fois bholtachd, còmhla ri algorithms ionnsachadh innealan. Bidh an dòigh ag obair leis gu bheil a bhith a’ toirt air falbh lithium meatailteach a’ cumail bholtachd faisg air comas lithium meatailt gus an tèid an còmhdach plataichte a chaitheamh, agus às deidh sin bidh bholtachd a’ tuiteam nas cas.

Is e cugallachd an dùbhlan. Mar as trice feumaidh fois bholtaids co-dhiù 1% den chomas iomlan a bhith air a phlàta mus bi an comharra soilleir gu leòr airson a lorg earbsach. Airson eadar-theachd thràth, tha an cuingealachadh seo cudromach.

Mion-sgrùdadh bholtachd eadar-dhealaichte (DVA) agus Mion-sgrùdadh Comas Meudaichte (ICA)

Bidh DVA a’ sgrùdadh lùban dV/dQ-mar a dh’ atharraicheas bholtadh le comas aig àm sgaoilidh. Tha stùc a bharrachd a’ nochdadh anns an roinn eadar-ghluasaid eadar stialladh meatailt lithium agus de-dealachadh grafait nuair a tha plating air tachairt. Bidh ICA a’ cleachdadh lùban dQ / dV agus is urrainn dhaibh cruthachadh plating aithneachadh aig àm cosgais.

Tha an dà dhòigh a’ toirt seachad fiosrachadh leth-cainneachdail mu mheud plating. Sheall rannsachadh ann an 2024 gu bheil DVA a’ nochdadh nas dìriche air comas sgaoilidh bho lithium meatailteach tro shuidheachadh an stùc plating, fhad ‘s a tha comasan stùc ICA buailteach a bhith nas àirde na fìor lithium stiallach, a’ moladh cuid de chall nach gabh a thoirt air ais.

Mothachadh cuideam eadar-dhealaichte

Tha dòigh ùr-ghnàthach air aithris ann an Nature Communications a’ cleachdadh mothachaidhean cuideam gus plating a lorg ann an àm fìor aig àm cosgais. Bidh plating lithium ag adhbhrachadh tiugh mòran nas motha agus àrdachadh ann an cuideam na eadar-mheasadh àbhaisteach- is dòcha 7 tursan nas motha airson an aon chomas.

Le bhith a’ cumail sùil air toradh cuideam a thaobh comas (dP/dQ), faodaidh an siostam faighinn a-mach nuair a tha an luach seo nas àirde na an ìre a chaidh a stèidheachadh aig àm cosgais àbhaisteach aig ìrean ìosal. Faodaidh an dòigh seo plating a ghlacadh mus tachair fàs mòr agus chan fheum e ach cealla luchdan, ga dhèanamh freagarrach airson amalachadh pacaid bataraidh.

Bacaidhean-Dòighean Stèidhichte

Faodaidh speactroscopaidh bacadh electroceimiceach (EIS) agus cuairteachadh amannan fois (DRT) atharrachaidhean ann am pròiseasan gluasad cosgais a chomharrachadh nuair a bhios plating a’ tachairt. Bidh plating ag atharrachadh staid cuairteachadh cosgais agus a’ cruthachadh pròiseasan gluasad cosgais ùra aig an eadar-aghaidh lithium plated.

Tha na dòighean sin gu math fiosrachail airson rannsachadh obair-lann ach tha feum aca air uidheamachd agus eòlas sònraichte, a’ cuingealachadh an cleachdadh ann an siostaman riaghlaidh bataraidh malairteach.

Teicneòlasan a tha a’ tighinn am bàrr

Tha speactroscopaidh ultrasonach a’ sealltainn gealltanas gun lorgar plating tràth le bhith a’ cumail sùil air atharrachaidhean ann an sgaoileadh tonn fuaimneach tro cheallan bataraidh. Thug sgrùdadh ann an 2025 cunntas air cugallachd àrd ann a bhith a’ comharrachadh plating le glè bheag de bhuaireadh bho atharrachaidhean stàite.

Is urrainn do sgrùdairean fluaraiseachd a’ cleachdadh moileciuilean sgaoilidhean brosnaichte co-chruinneachaidh lithium plated a lorg gu fradharcach. Nuair a chuireas 4'-hydroxychalcone fios gu lithium plated, bidh e a’ toirt a-mach fluorescence buidhe dian taobh a-staigh diogan, a’ ceadachadh mion-sgrùdadh cainneachdail leth-- air meud plating agus cuairteachadh.

lithium plating

Bidh builean plating lithium a’ leudachadh nas fhaide na call comas sa bhad gus buaidh a thoirt air grunn thaobhan de choileanadh bataraidh.

Meudachadh comas

Bidh gach eisimpleir de plating a’ toirt air falbh lithium bhon chlàr gnìomhach tro ath-bheachdan nach gabh a thoirt air ais agus cruthachadh lithium marbh. Fiù ma thèid 70% air ais, tha an 30% a tha air fhàgail a’ riochdachadh call comas maireannach. Le plating a-rithist rè cuairtean cosgais luath, bidh seo a’ cruinneachadh gu luath.

Tha dàta deuchainneach a’ sealltainn gum faod ceallan a tha a’ fulang plating lithium 20-30% de chomas a chall taobh a-staigh cearcallan 50-100, an coimeas ri glè bheag de dh’ ìsleachadh fo chumhachan cosgais àbhaisteach. Tha an ìre seargaidh an urra ri cho dona sa tha plating - dè an ìre de thasgadh lithium gach cearcall.

Lùghdachadh comas cumhachd

Bidh lithium plated agus na sreathan SEI nas tiugh a 'meudachadh strì an taobh a-staigh. Tha strì nas àirde a’ ciallachadh gum bi barrachd bholtachd a’ tuiteam fo luchd, a’ lughdachadh a’ chumhachd a bheir am bataraidh seachad. Tha seo gu sònraichte cudromach airson tagraidhean a dh’ fheumas ìrean sgaoilidh àrd, leithid luathachadh ann an carbadan dealain.

Bidh an còmhdach meatailteach cuideachd a ’blocadh pàirtean den uachdar anod, a’ lughdachadh an àite gnìomhach a tha ri fhaighinn airson gluasad cosgais. Bidh seo a’ toirt air raointean gnìomhach a tha air fhàgail dùmhlachd sruth nas àirde a ghiùlan, a’ luathachadh truailleadh ann an cearcall borb.

Lùghdachadh electrolyte

Bidh ath-bheachdan eadar lithium plated agus electrolyte ag ithe tomhas-lìonaidh electrolyte. Leis gu bheil electrolyte a ’comasachadh còmhdhail ion, bidh an ìsleachadh aige ag àrdachadh strì air feadh na cealla. Faodaidh dìth electrolyte a bhith na fheart cuibhreachaidh airson beatha bataraidh aig a’ cheann thall, eadhon ged a tha comas fhathast aig stuthan electrode.

Gus casg a chur air plating lithium tha feum air dòigh-obrach ioma-aghaidh a’ dèiligeadh ri stuthan, dealbhadh cealla, agus protocolaidhean cosgais.

Pròtacal cosgais as fheàrr

Bidh algorithms cosgais snasail a’ cumail sùil air suidheachadh cealla agus ag atharrachadh sruth gu dinamach gus fuireach fon ìre plating. Bidh cuid de shiostaman a’ dèanamh tuairmse air comas anod ann an ùine fìor a’ cleachdadh lìonraidhean neural air an trèanadh air dàta deuchainneach farsaing, le mionaideachd air aithris taobh a-staigh 2 millivolts.

Nuair a thathar a’ meas gu bheil comas anod a’ tighinn faisg air 0V an aghaidh lithium, bidh an sruth cosgais a’ lughdachadh gu fèin-ghluasadach. Sheall aon bhuileachadh gum faodadh bataraidhean a tha a’ cleachdadh an smachd atharrachail seo a bhith air am pàigheadh a dhà uimhir cho tric mus tèid an ìsleachadh an taca ri cosgais àbhaisteach gnàthach -.

Tha e cumanta ann an carbadan dealain a bhith a’ teasachadh bataraidhean mus tèid cosgais a chur ann an aimsir fhuar, ged a chuireas e ùine agus caitheamh lùtha ris. Bidh cuid de shiostaman adhartach a’ cleachdadh eileamaidean teasachaidh a-staigh as urrainn an cealla a bhlàthachadh gu luath bhon taobh a-staigh ann an nas lugha na 30 diog, a’ comasachadh cosgais luath eadhon aig -20 ceum gun plating.

Leasachaidhean stuthan Anode

Faodaidh còmhdach uachdar air gràinean grafait cur ri còmhdhail ian lithium- agus cineataigs eadar-cheangail. Tha stuthan mar titanium dioxide (TiO₂), aluminium oxide (Al₂O₃), agus titanium-niobium oxide (TiNb₂O₇) air buannachdan a nochdadh ann an rannsachadh 2024.

Bidh na còmhdach sin ag obair le bhith a’ cothromachadh còmhdhail dealanach is ian, a’ lughdachadh cus chomasan ionadail a bhrosnaicheadh plating air dhòigh eile. Bidh cuid a’ cruthachadh sreathan SEI criostalach stèidhichte air lithium-phosphide-a bheir comas cosgais nas luaithe.

Bidh electrodan nas taine a’ lughdachadh an astar sgaoilidh a dh’ fheumas ions lithium siubhal taobh a-staigh gràineanan, a’ lughdachadh cus cruinneachaidh. Lorg rannsachadh gun robh lughdachadh tighead electrode bho 100μm gu 50μm gu mòr a’ leasachadh fulangas cosgais luath, ged a bha e aig cosgais dùmhlachd lùtha nas lugha gach tomhas-lìonaidh.

Innleadaireachd electrolyte

Tha electrolytes dùmhlachd àrd-ionadail (LHCE) air leasachaidhean iongantach a nochdadh ann an reversibility plating agus smachd morf-eòlas. Bidh na cumaidhean sin a’ cruthachadh sguaban fuasglaidh dùmhail timcheall air ions lithium aig an eadar-aghaidh electrode fhad ‘s a bhios iad a’ cleachdadh nas lugha de -fuasgladh teothaichean anns an electrolyte mòr.

Is e an toradh seo eadar-phase electrolyte solid beairteach LiF a bheir comas do èifeachdas coulombic nas àirde (99.9%) agus ath-thionndadh lithium plating (99.95%). Tha cuid de sgrùdaidhean 2024 ag aithris gu bheil na electrolytes sin a’ cumail suas coileanadh eadhon aig -30 ceum , a’ dèiligeadh ris an dùbhlan aimsir fhuar.

Le bhith a’ cur fluoroethylene carbonate no film eile- a’ cruthachadh stuthan cur-ris, neartaichidh sin an ìre SEI, ga fhàgail nas seasmhaiche ri buaireadh bho atharrachaidhean meud rè plating is stripping. Bidh seo a’ lughdachadh ath-bhualaidhean dìosganach agus a’ leasachadh na bloigh de lithium plated a bhios a’ tionndadh air ais.

Càileachd cinneasachadh cealla

Le bhith a’ dèanamh cinnteach à cuairteachadh cuideam èideadh, co-thaobhadh electrode mionaideach, agus lìonadh electrolyte cunbhalach rè saothrachadh a’ cur casg air puingean lag ionadail far a bheil plating nas fheàrr. Faodaidh cuairteachadh electrolyte neo-èideadh pàtranan plating fàinne adhbhrachadh, le tasgadh dlùth ann an sònaichean beairteach electrolyte.

Tha co-mheas comas anode ceart gu-(co-mheas N/P) a’ toirt iomall sàbhailteachd. Le bhith a ’toirt thairis air an anod le 10-20% an taca ri comas catod a’ dèanamh cinnteach gu bheil an anod ag obair gu math nas ìsle na an ìre lithiation as àirde eadhon aig àm cosgais ionnsaigheach.

Gu ìre. Faodaidh cuibhreann nach beag de lithium plataichte stialladh air ais nuair a thèid a leigeil ma sgaoil no mean air mhean a dhol a-steach don anod às deidh stadan cosgais, gu sònraichte le electrolytes air an cruthachadh gu ceart. Ach, bidh cuid de bloigh an-còmhnaidh neo-atharrachail tro ath-bheachdan leis an electrolyte no aonaranachd corporra bhon dealan. Tha rannsachadh a 'sealltainn tionndadh 60-70% ann an suidheachaidhean fàbharach, a' ciallachadh gu bheil 30-40% ag adhbhrachadh call comas maireannach.

Tha seo an urra ri teòthachd agus dealbhadh cealla, ach tha cunnart plating ag àrdachadh gu mòr os cionn 1-1.5C aig teòthachd an t-seòmair airson ceallan àbhaisteach. Aig 0 ceum, faodaidh eadhon 0.5C plating adhbhrachadh. Uaireannan faodaidh ceallan ùr-nodha le anodes agus electrolytes làn-leasaichte làimhseachadh 2-3C aig teòthachd an t-seòmair gu sàbhailte. Mar as trice bidh siostaman riaghlaidh bataraidh a’ cuingealachadh cosgais gu 0.5-1C fo 10 ceum mar rabhadh.

Às aonais uidheamachd sònraichte, tha e duilich a lorg gu dìreach. Tha comharran a’ toirt a-steach comas neo-àbhaisteach a’ seargadh às deidh cosgais luath no cleachdadh sìde fhuar, “ùine crochte” bholtachd nas fhaide na an àbhaist às deidh crìoch a chuir air cosgais, no comas cumhachd nas ìsle. Ma chleachdas an inneal agad sgrùdadh bholtaids, faodaidh e tachartasan plating a chomharrachadh. Bheir deuchainnean proifeasanta a’ cleachdadh speactroscopaidh bacaidh no mion-sgrùdadh bholtachd eadar-dhealaichte seachad freagairtean deimhinnte.

Bidh plating meadhanach gu sònraichte ag adhbhrachadh truailleadh dèanadais seach cùisean sàbhailteachd sa bhad. Bidh an cunnart a’ dol am meud le plating cruaidh, cunbhalach a bhios a’ cruthachadh dendrites a tha comasach air a dhol a-steach don dealaiche. Tha siostaman riaghlaidh bataraidh air an dealbhadh gus casg a chuir air plating bho bhith a’ ruighinn ìrean cunnartach, ach le bhith ag obrachadh taobh a-muigh shònrachaidhean-leithid a bhith a’ cur cosgais a-rithist ann am fìor fhuar{4}} meudaichidh sin cunnart thar ùine.

Tha fìrinn plating lithium a’ nochdadh an cothromachadh faiceallach a tha riatanach ann an teicneòlas bataraidh an latha an-diugh. Brùth astar cosgais ro chruaidh, agus nì thu milleadh air a’ bhataraidh. Obraich ann an suidheachaidhean fuar gun rabhadh ceart, agus bidh plating a 'tachairt. Ach tha an t-iarrtas airson cosgais nas luaithe agus raointean teòthachd obrachaidh nas fharsainge a’ sìor fhàs, gu sònraichte ann an carbadan dealain.

Tha adhartasan o chionn ghoirid ann an dòighean lorgaidh, algorithms cosgais nas buige, agus stuthan leasaichte a’ caolachadh a’ bheàirn eadar na tha luchd-cleachdaidh ag iarraidh agus na as urrainn bataraidhean a lìbhrigeadh gu sàbhailte. Tha fìor -lorg plating ùine a’ coileanadh cruinneas 99%, còmhla ri protocolaidhean cosgais atharrachail, a’ ciallachadh gum faod bataraidhean a-nis tighinn faisg air na crìochan fiosaigeach aca gun a bhith a’ dol thairis air fearann cunnartach.

Do dhuine sam bith a tha ag obair le bataraidhean lithium-ion-co-dhiù ann an ebikes, fònaichean sgairteil, no carbadan dealain-thuigsinn lithium plating bheir sin sealladh dhuinn air carson a tha bataraidhean gan giùlan fhèin mar a tha iad. Tha na crìochan bholtachd sin, cuingealachaidhean astair cosgais, agus rabhaidhean teodhachd ann airson adhbharan cruaidh electrochemical, a’ dìon clàr lithium a bhios a’ dearbhadh dè cho fada ‘s a bheir am bataraidh agad seirbheis dhut.