Cad é Meicníocht Díghrádaithe Acmhainn Ceallraí?
Athrú ar Struchtúr Ábhar
Áirítear go príomha ar na hábhair chatóide is forleithne a úsáidtear faoi láthair struchtúr cisealta heicseagánach LiMO2 (i gcás M=Co, Ni, Mn), struchtúr spinel LiMn2O4, agus struchtúr olivine LiFePO4. Beag beann ar an struchtúr, nuair a dhíscaoileann hiain litiam ón gcatóid, chun an staid leictreach san ábhar a choinneáil, tá an eilimint miotail ocsaídithe go dosheachanta go stát valence níos airde, a bhfuil próiseas aistrithe céime ag gabháil leis. Is minic go mbíonn aistrithe céime mar thoradh ar aistrithe céime, agus mar sin de réir mar a bhíonn iain litiam idirchalaithe agus dí-idirghabhála go leanúnach san ábhar, leanann an t-athrú céim ar aghaidh, agus san fhadtréimhse, beidh sé ina bhagairt ar chobhsaíocht na criostail. I gcomparáid leis an anóid, tá tionchar suntasach ag an gcumas inchúlaithe míchothrom de bharr shifts céime agus athruithe ar struchtúr mórchóir an ábhair chatóide ar shaol na ceallraí. Tá struchtúr cisealta ag graifít. Nuair a bhíonn roinnt sraitheanna tiubh ann, déanann iain litiam idirchisealú isteach sna hidirchisealacha le linn luchtaithe ceallraí agus comhcheanglaíonn siad le leictreoin a iompraítear ón gciorcad seachtrach chun graifít lithiated a fhoirmiú, agus méadaíonn an spásáil idirchiseal ag an am seo; Le linn an urscaoilte, fágann hiain litiam na hidirleaganacha graifíte agus scaoileann siad leictreoin chuig an gciorcad seachtrach, ag dul faoi imoibriú dí-idirghabhála agus ocsaídiúcháin, agus laghdaítear an spásáil idirchiseal ag an am seo.
Díscaoileadh Ábhar Gníomhach
Tagraíonn díscaoileadh ábhar catóide don phróiseas ina laghdaítear an t-ábhar gníomhach de réir a chéile mar gheall ar chreimeadh sa leictrilít. Tá díscaoileadh ábhar catóide ag teochtaí arda ar cheann de na cúiseanna atá le meath ar chumas ceallraí, go háirithe go bhfuil tionchar níos mó aige ar fheidhmíocht timthriall agus ar fheidhmíocht stórála cadhnraí ag teocht ard. Is fadhb é díscaoileadh miotail trasdula faoi choinníollacha áirithe atá ann i ngach ábhar catóide LiMO2. Is iad seo a leanas na príomhchúiseanna a mbíonn meath ar fheidhmíocht ceallraí mar thoradh ar dhíscaoileadh ábhar gníomhach: $\\textcircled{1}$ Laghdaítear ábhar gníomhach go díreach mar thoradh ar dhíscaoileadh na n-eilimintí miotail, rud a fhágann go gcailltear cumas ceallraí; $\\textcircled{2}$ Déanann díscaoileadh ábhar catóide díghrádú ar struchtúr an ábhair agus foirmiú substaintí atá neamhghníomhach go ceimiceach ar dhromchla na gcáithníní, rud a chuireann bac ar iompar iain litiam san ábhar leictreoid; $\\textcircled{3}$ Aistríonn na hiain mhiotail tuaslagtha atá sa leictrilít chuig an anóid sa leictrilít agus cuireann siad taisce ar dhromchla anóid i bhfoirm miotail nó salainn faoi acmhainneacht íseal, agus bíonn tionchar dosheachanta ag na taiscí seo ar chobhsaíocht agus ar thiús an scannáin SEI ar dhromchla an anóid, rud a fhágann go dtiocfaidh méadú ar polarú dromchla leictreoid agus friotaíocht inmheánach ceallraí méadaithe. Dá bhrí sin, ní hamháin go dtagann éifeacht thuaslagadh ábhar gníomhach ar an leictrilít ó thuaslagadh ach freisin ó éifeachtaí díobhálacha níos mó a eascraíonn as dhíscaoileadh na miotal trasdultach.
Tomhaltas Ian Litiam
I ndearadh cadhnraí ian litiam, is gnách go mbíonn cumas na ceallraí beagán níos mó ná cumas na catóide, agus soláthraíonn an chatóid na hiain litiam in-athchúrsáilte freisin. Dá bhrí sin, socraíonn idircalú agus dí-idircalú inchúlaithe na n-ian litiam idir an chatóid agus anóid acmhainn na ceallraí. Le linn an chéad phróiseas muirir agus urscaoilte, foirmítear scannán SEI ar dhromchla an anóid. Is iad príomhchodanna an scannáin pasivation seo substaintí neamhorgánacha éagsúla cosúil le Li2CO3, LiF, Li2O, LiOH agus comhpháirteanna orgánacha éagsúla cosúil le ROCO2Li, ROLi, agus (ROCO2)2Li. Mar sin, déantar roinnt iain litiam a chaitheamh, agus níl an caillteanas cumais seo do-aisiompaithe. Tá baint mhór ag feidhmíocht an anóid le moirfeolaíocht agus cobhsaíocht an scannáin SEI, agus tá tionchar neamhdhiomaibhseach ar fheidhmíocht ceallraí ag an gcumas scannán SEI cobhsaí a fhoirmiú ar dhromchla an anóid. Caitheann foirmiú an scannáin SEI na hiain litiam teoranta sa cheallraí. Má dhéantar damáiste leanúnach don scannán SEI le linn an timthrialla, ansin tarlóidh imoibriú ocsaídiúcháin ag an gcomhéadan anóid / leictrilít go leanúnach chun scannán SEI nua a fhoirmiú. Caitheann an próiseas seo na hiain litiam teoranta a sholáthraíonn an catóide sa chóras, agus mar thoradh ar laghdú na n-ian litiam gníomhach tá meath ar chumas. Mar thoradh ar laghdú na n-ian litiam sa leictrilít laghdaítear seoltacht an leictrilít, agus mar thoradh ar chailliúint iain litiam san ábhar catóide éagothroime idir dhá leictreoid na ceallraí.
Méadú ar Fhriotaíocht Inmheánach
Le linn timthriall fadtéarmach na ceallraí, tá an méadú ar fhriotaíocht inmheánach ina chúis thábhachtach freisin le meath acmhainne. Tá go leor cúiseanna ann leis an méadú ar fhriotaíocht inmheánach, go príomha ó dhá ghné: $ \\ textcircled {1}$ Mar thoradh ar imoibriú ocsaídiúcháin a tharlaíonn ag an gcomhéadan leictreoid / leictreailíte sa leictrilít tá méadú ar fhriotaíocht scannán dromchla an leictreoid, agus éagobhsaíocht an scannáin anóid SEI, ag foirmiú scannáin dhromchla nua go leanúnach le linn an timthrialla, etc., méadú ar fad polarú agus friotaíocht inmheánach na ceallraí; $\\textcircled{2}$ Díscaoileadh na n-ian miotail sa chatóid isteach sa leictrilít, agus aistríonn na hiain mhiotail ianaithe tuaslagtha chuig an anóid tríd an leictrilít agus cuireann siad taisce ar dhromchla anóid i bhfoirm miotail nó salainn, rud a fhágann go bhfuil polarú leictreoid méadaithe. Ina theannta sin, tá sé cruthaithe ag taighde freisin gur féidir méadú ar fhriotaíocht inmheánach a bheith mar thoradh ar chreimeadh an bhailitheora reatha, ach tá an éifeacht seo sách beag faoi bhun an réamh-chóireáil ar an mbailitheoir reatha. Mar thoradh ar an méadú ar fhriotaíocht inmheánach laghdaítear dlús agus cumas fuinnimh, go háirithe don anóid, is é an t-imoibriú a tharlaíonn ag an gcomhéadan leictreoid / leictrilít an chúis is mó le dul in aois anóid.
