අභිරහස හෙළිදරව් කිරීම: ලිතියම්-අයන බැටරිවල සුපිරි න්යායික ධාරිතාව
By hoppt
ලිතියම් බැටරිය සුපිරි සෛද්ධාන්තික ධාරිතා සංසිද්ධිය පවතින්නේ ඇයි?
ලිතියම්-අයන බැටරිවල (LIBs), බොහෝ සංක්‍රාන්ති ලෝහ ඔක්සයිඩ් මත පදනම් වූ ඉලෙක්ට්රෝඩ ඒවායේ න්යායික අගය ඉක්මවා අසාමාන්‍ය ලෙස ඉහළ ගබඩා ධාරිතාවක් ප්‍රදර්ශනය කරයි. මෙම සංසිද්ධිය පුළුල් ලෙස වාර්තා වී ඇතත්, මෙම ද්‍රව්‍යවල යටින් පවතින භෞතික රසායනික යාන්ත්‍රණ නොපැහැදිලිව පවතින අතර විවාදයට තුඩු දෙන කරුණක් ලෙස පවතී.
ප්රතිඵල පැතිකඩ
මෑතකදී, කැනඩාවේ වෝටර්ලූ විශ්ව විද්‍යාලයේ මහාචාර්ය Miao Guoxing, ඔස්ටින්හි ටෙක්සාස් විශ්ව විද්‍යාලයේ මහාචාර්ය Yu Guihua සහ Qingdao විශ්ව විද්‍යාලයේ Li Hongsen සහ Li Qiang එක්ව ස්වභාව ද්රව්ය පිළිබඳ පර්යේෂණ පත්‍රිකාවක් "අතිරේක ගබඩා ධාරිතාව" යන මාතෘකාව යටතේ ප්‍රකාශයට පත් කරන ලදී. සංක්‍රාන්ති ලෝහ ඔක්සයිඩ් ලිතියම්-අයන බැටරි ස්ථානීය චුම්භකමිතිය මගින් අනාවරණය කරන ලදී". මෙම කාර්යයේදී, ලෝහ නැනෝ අංශු මත ප්‍රබල පෘෂ්ඨීය ධාරණාව පවතින බව පෙන්වීමට කතුවරුන් ස්ථානීය චුම්බක නිරීක්ෂණ භාවිතා කරන ලද අතර, අවකාශීය ආරෝපණ යාන්ත්‍රණයට අනුරූප වන දැනටමත් අඩු වී ඇති ලෝහ නැනෝ අංශු වල භ්‍රමණය-ධ්‍රැවීකරණය වූ ඉලෙක්ට්රෝන විශාල ප්‍රමාණයක් ගබඩා කළ හැකිය. මීට අමතරව, අනාවරණය කරන ලද අවකාශීය ආරෝපණ යාන්ත්‍රණය අනෙකුත් සංක්‍රාන්ති ලෝහ සංයෝග වෙත ව්‍යාප්ත කළ හැකි අතර, උසස් බලශක්ති ගබඩා පද්ධති පිහිටුවීම සඳහා ප්රධාන මාර්ගෝපදේශයක් සපයයි.
පර්යේෂණ ඉස්මතු කිරීම්
(1) Li බැටරිය තුළ ඇති ඉලෙක්ට්‍රොනික ව්‍යුහයේ ස්ථානීය චුම්බක නිරීක්ෂණ තාක්ෂණය3O4/ පරිණාමය භාවිතා කිරීමෙන් සාමාන්‍ය Fe එකක් අධ්‍යයනය කරන ලදී;
(2) Fe3O4/L පද්ධතියේ, මතුපිට ආරෝපණ ධාරිතාව අමතර ධාරිතාවයේ ප්රධාන මූලාශ්‍රය බව හෙළි කරයි;
(3) ලෝහ නැනෝ අංශුවල මතුපිට ධාරණ යාන්ත්‍රණය පුළුල් පරාසයක සංක්‍රාන්ති ලෝහ සංයෝග දක්වා ව්‍යාප්ත කළ හැක.
පෙළ සහ පෙළ මාර්ගෝපදේශය
- ව්යුහාත්මක ලක්ෂණ සහ විද්යුත් රසායනික ගුණ
Monodisperse hollow Fe සාම්ප්‍රදායික ජල තාප ක්‍රම3O4Nanospheres මගින් සංස්ලේෂණය කරන ලද අතර, පසුව 100 mAg−1Charge සහ වත්මන් ඝනත්වයේදී විසර්ජනය කිරීමේදී සිදු කරන ලදී (Figure 1a), පළමු විසර්ජන ධාරිතාව 1718 mAh g−1, 1370 mAhg, පිළිවෙලින් දෙවන වරටත් 1 mAhg වේ. 1,364සහ 1 mAhg−926, Far 1 mAhg−1අපේක්ෂා පිළිබඳ න්‍යාය. සම්පූර්ණයෙන්ම විසර්ජනය වූ නිෂ්පාදනයේ BF-STEM රූප (රූපය 3b-c) පෙන්නුම් කරන්නේ ලිතියම් අඩු කිරීමෙන් පසුව, Fe4O1නැනෝගෝල 3 - 2 nm පමණ වන කුඩා Fe නැනෝ අංශු බවට පරිවර්තනය වී LiXNUMXO මධ්‍යයේ විසිරී ඇති බවයි.
විද්යුත් රසායනික චක්‍රය තුළ චුම්භකත්වයේ වෙනස ප්‍රදර්ශනය කිරීම සඳහා, 0.01 V දක්වා සම්පූර්ණ විසර්ජනයෙන් පසු චුම්භක වක්‍රයක් ලබා ගන්නා ලදී (රූපය 1d), නැනෝ අංශු සෑදීම හේතුවෙන් සුපිරි චුම්භක හැසිරීම පෙන්නුම් කරයි.
රූප සටහන 1 (a) වත්මන් ඝනත්වය100O1/ Li බැටරියේ නියත ධාරා ආරෝපණය සහ විසර්ජන වක්රයේ බයිසිකල් පැදීමේ 3 mAg−4Fe; (ආ) සම්පූර්ණයෙන්ම ලිතියම් Fe3O4ඉලෙක්ට්රෝඩයේ BF-STEM රූපය; (ඇ) O සහ Fe දෙකෙහිම සමස්ථ2High-resolution BF-STEM රූපවල Li තිබීම; (d) Fe3O4ඉලෙක්ට්රෝඩයේ හිස්ටෙරෙසිස් වක්‍ර පෙර (කළු) සහ පසු (නිල්), සහ ලැන්ජිවින් වක්‍රය (දම්) සවි කර ඇත.
- ව්යුහාත්මක සහ චුම්භක පරිණාමය තත්‍ය කාලීනව හඳුනා ගැනීම
Fe3O4ට සම්බන්ධ වූ ව්යුහාත්මක සහ චුම්බක වෙනස්කම් Fe3O4 සමඟ විද්යුත් රසායනය ඒකාබද්ධ කිරීම සඳහා ඉලෙක්ට්රෝඩ ස්ථානීය එක්ස් කිරණ විවර්තනයට (XRD) සහ ස්ථානීය චුම්භක නිරීක්ෂණවලට ලක් කරන ලදී. විවෘත-පරිපථ වෝල්ටීයතාවයේ (OCV) සිට 1.2V3O4 දක්වා වූ ආරම්භක විසර්ජනයේදී XRD විවර්තන රටා මාලාවක Fe විවර්තන උච්ච තීව්‍රතාවයෙන් හෝ පිහිටුමෙන් සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් නොවීය (රූපය 2a), එයින් පෙන්නුම් කරන්නේ Fe3O4 Li intercalation ක්රියාවලිය පමණක් අත්දැක ඇති බවයි. 3V වෙත ආරෝපණය කළ විට, Fe3O4The ප්‍රති-ස්පිනල් ව්යුහය නොවෙනස්ව පවතින අතර, මෙම වෝල්ටීයතා කවුළුවේ ක්රියාවලිය බෙහෙවින් ආපසු හැරවිය හැකි බව යෝජනා කරයි. තත්‍ය කාලීනව චුම්භකත්වය පරිණාමය වන ආකාරය විමර්ශනය කිරීම සඳහා නියත ධාරා ආරෝපණ-විසර්ජන පරීක්ෂණ සමඟ ඒකාබද්ධව ස්ථානීය චුම්භක නිරීක්ෂණ සිදු කරන ලදී (රූපය 2b).
රූප සටහන 2 ස්ථානීය XRD සහ චුම්බක නිරීක්ෂණ වල ලක්ෂණ.(A) ස්ථානීය XRD; (ආ) Fe3O4විද්යුත් රසායනික ආරෝපණ-විසර්ජන වක්‍රය 3 T යටතේ යෙදෙන චුම්බක ක්ෂේත්‍රය සහ ස්ථානීය චුම්භක ප්‍රතිචාරයේ දී ප්‍රතිවර්තනය කළ හැකිය.
චුම්බක වෙනස්වීම් අනුව මෙම පරිවර්තන ක්රියාවලිය පිළිබඳ වඩාත් මූලික අවබෝධයක් ලබා ගැනීම සඳහා, චුම්බක ප්‍රතිචාරය තත්‍ය කාලීනව එකතු කරනු ලබන අතර විද්යුත් රසායනිකව ධාවනය වන ප්‍රතික්‍රියා සමඟ අනුරූප අවධි සංක්‍රාන්තිය (රූපය 3). පළමු විසර්ජනය තුළදී, ඉලෙක්ට්‍රෝඩවල චුම්බකකරණ ප්‍රතිචාරය අනෙකුත් චක්‍රවලට වඩා වෙනස් වන බව ඉතා පැහැදිලිය. විභවය 3V දක්වා පහත වැටුණු විට, Fe4O3The antispinel අදියර O හි Li4The class FeO halite ව්යුහය අඩංගු බවට පරිවර්තනය කරන ලදී, Fe0.78O3The අදියර ආරෝපණය කිරීමෙන් පසු ප්‍රතිසාධනය කළ නොහැක. ඊට අනුරූපව, චුම්බකකරණය 4 μb Fe−2 දක්වා වේගයෙන් පහත වැටේ. ලිතියලීකරණය ක්‍රියාත්මක වන විට, නව අදියරක් ඇති නොවූ අතර, (3) සහ (4) පන්තියේ FeO විවර්තන උච්ච වල තීව්‍රතාවය දුර්වල වීමට පටන් ගත්තේය. සමාන Fe0.482O1ඉලෙක්ට්රෝඩය සම්පුර්ණයෙන්ම liialized වූ විට සැලකිය යුතු XRD උච්චයක් රඳවා නොගනී (රූපය 200a). Fe220O3 ඉලෙක්ට්රෝඩය 4V සිට 3V දක්වා විසර්ජනය වන විට, චුම්බකකරණය (3 μb Fe−4 සිට 0.78 μbFe−0.45 දක්වා වැඩි වීම), මෙය FeO සිට Fe දක්වා පරිවර්තන ප්‍රතික්‍රියාවට හේතු වූ බව සලකන්න. ඉන්පසුව, විසර්ජනය අවසානයේ දී, චුම්බකකරණය 0.482 μB Fe−1 දක්වා සෙමින් අඩු විය. මෙම සොයාගැනීමෙන් පෙනී යන්නේ සම්පූර්ණයෙන්ම අඩු කරන ලද ලෝහ Fe1.266Nano අංශු තවමත් ලිතියම් ගබඩා ප්‍රතික්‍රියාවට සහභාගී විය හැකි අතර එමඟින් ඉලෙක්ට්‍රෝඩවල චුම්භකත්වය අඩු කරන බවයි.
රූප සටහන 3 අදියර සංක්‍රාන්තිය සහ චුම්බක ප්‍රතිචාරය පිළිබඳ ස්ථානීය නිරීක්ෂණවලදී (ආ) Fe3O4T3ක ව්‍යවහාරික චුම්බක ක්ෂේත්‍රයකදී / Li සෛලවල විද්යුත් රසායනික චක්‍රවල ස්ථානීය චුම්භක බලය මැනීම.
- O පද්ධතියේ Fe0/Li2මතුපිට ධාරිතාව
Fe3O4ඉලෙක්ට්‍රෝඩවල චුම්බක වෙනස්වීම් අඩු වෝල්ටීයතාවකදී සිදු වන අතර, සෛලය තුළ අනාවරණය නොවූ ආරෝපණ වාහක පවතින බව යෝජනා කරමින් අමතර විද්යුත් රසායනික ධාරිතාවක් බොහෝ විට ජනනය වේ. විභව ලිතියම් ගබඩා කිරීමේ යාන්ත්‍රණය ගවේෂණය කිරීම සඳහා, XPS, STEM සහ චුම්බක ක්‍රියාකාරීත්වය වර්ණාවලිය3O4විද්යුත් චුම්භක ශිඛර 0.01V,0.45V සහ 1.4V මගින් චුම්බක වෙනස්වීමේ ප්‍රභවය තීරණය කිරීම සඳහා Fe අධ්‍යයනය කරන ලදී. O පද්ධතියේ මනින ලද Fe0/Li2The Ms චුම්භක ඇනිසොට්‍රොපි සහ අන්තර් අංශු සම්බන්ධ කිරීම මගින් බලපෑමට ලක් නොවන නිසා, චුම්භක මොහොත චුම්භක වෙනසට බලපාන ප්රධාන සාධකයක් බව ප්රතිඵල පෙන්වයි.
අඩු වෝල්ටීයතාවයේ ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝඩවල Fe3O4The චාලක ගුණ තවදුරටත් අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා, විවිධ ස්කෑන් අනුපාතවල චක්‍රීය වෝල්ටමිතිය. රූප සටහන 4a හි පෙන්වා ඇති පරිදි, සෘජුකෝණාස්‍රාකාර චක්‍රීය වෝල්ටමෝග්‍රෑම් වක්‍රය 0.01V සහ 1V අතර වෝල්ටීයතා පරාසය තුළ දිස්වේ (රූපය 4a). රූපය 4b පෙන්නුම් කරන්නේ Fe3O4A ධාරිත්‍රක ප්‍රතිචාරය ඉලෙක්ට්රෝඩය මත සිදු වූ බවයි. නියත ධාරා ආරෝපණ සහ විසර්ජන ක්‍රියාවලියේ (රූපය 4c) ඉහළ ප්රතිවර්ත කළ හැකි චුම්බක ප්‍රතිචාරය සමඟින්, විසර්ජන ක්රියාවලියේදී ඉලෙක්ට්රෝඩයේ චුම්බකකරණය 1V සිට 0.01V දක්වා අඩු වූ අතර, ආරෝපණ ක්රියාවලියේදී නැවත වැඩි විය, ධාරිත්‍රකය වැනි Fe0Of බව පෙන්නුම් කරයි. මතුපිට ප්‍රතික්‍රියාව ඉතා ප්රතිවර්ත කළ හැකි ය.
රූප සටහන 4 විද්යුත් රසායනික ගුණ සහ 0.011 V. (A) චක්‍රීය වෝල්ටමිතික වක්‍රය. (B) b අගය තීරණය වන්නේ උපරිම ධාරාව සහ ස්කෑන් අනුපාතය අතර සහසම්බන්ධය භාවිතා කර ය; (ඇ) 5 T ව්‍යවහාරික චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් යටතේ ආරෝපණ-විසර්ජන වක්‍රයට සාපේක්ෂව චුම්බකකරණයේ ප්රතිවර්ත කළ හැකි වෙනස.
ඉහත සඳහන් Fe3O4ඉලෙක්ට්‍රෝඩවල විද්යුත් රසායනික, ව්යුහාත්මක සහ චුම්බක ලක්ෂණ පෙන්නුම් කරන්නේ අමතර බැටරි ධාරිතාව Fe0 මගින් තීරණය වන බවයි. භ්‍රමණය-ධ්‍රැවීකරණය වූ ධාරණාව යනු අතුරු මුහුණතෙහි භ්‍රමණය-ධ්‍රැවීකරණය වූ ආරෝපණ සමුච්චය වීමේ ප්‍රතිඵලයක් වන අතර ආරෝපණය සහ විසර්ජනය අතරතුර චුම්භක ප්‍රතිචාරයක් පෙන්විය හැක. Fe3O4පළමු විසර්ජන ක්රියාවලියේදී මූලික ඉලෙක්ට්රෝඩය, O උපස්ථරයේ Li2Fine Fe නැනෝ අංශුවල විසුරුවා හරින ලදී. විශාල මතුපිට-පරිමාව අනුපාත සහ ඉහළ දේශීයකරණය වූ d කාක්ෂික හේතුවෙන් ෆර්මි මට්ටමින් ප්‍රාන්තවල ඉහළ ඝනත්වයක් අවබෝධ වේ. Maierගේ අවකාශීය ආරෝපණ ගබඩා කිරීමේ න්යායික ආකෘතියට අනුව, කතුවරුන් යෝජනා කරන්නේ O නැනෝකොම්පොසයිට්වල (Fe / Li2Creating spin-polarized surface capacitors) සොයා ගත හැකි ලෝහමය Fe නැනෝ අංශුවල කැරකෙන බෙදීම් කලාපවල ඉලෙක්ට්රෝන විශාල ප්‍රමාණයක් ගබඩා කළ හැකි බවයි. රූපය 5).
ප්‍රස්ථාරය 5Fe/Li2A O-අතුරු මුහුණතේ භ්‍රමණය-ධ්‍රැවීකරණය වූ ඉලෙක්ට්‍රෝනවල පෘෂ්ඨීය ධාරිතාවයේ ක්‍රමානුකූල නිරූපණය.(A) ෆෙරෝ චුම්භක ලෝහ අංශු මතුපිට (විසර්ජනයට පෙර සහ පසු) භ්‍රමණ ධ්‍රැවීකරණ තත්ත්‍වයේ ඝනත්වයේ ක්‍රමානුරූප රූප සටහන යකඩ තොග භ්‍රමණය ධ්‍රැවීකරණය; (ආ) අධික ලෙස ගබඩා කර ඇති ලිතියම් මතුපිට ධාරිත්‍රක ආකෘතියේ අභ්‍යවකාශ ආරෝපණ කලාපය ගොඩනැගීම.
සාරාංශය සහ ඉදිරි දැක්ම
TM / Li උසස් ස්ථානගත චුම්බක නිරීක්ෂණ මගින් විමර්ශනය කරන ලදී 2 මෙම ලිතියම්-අයන බැටරිය සඳහා අමතර ගබඩා ධාරිතාවේ මූලාශ්‍රය හෙළි කිරීමට O නැනෝ සංයුක්තයේ අභ්‍යන්තර ඉලෙක්ට්‍රොනික ව්‍යුහයේ පරිණාමය. ප්රතිඵල පෙන්නුම් කරන්නේ, Fe3O4/ Li මාදිලියේ සෛල පද්ධතිය තුළ, විද්යුත් රසායනිකව අඩු කරන ලද Fe නැනෝ අංශුවලට අධික සෛල ධාරිතාව සහ සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් වූ අන්තර් චුම්භකත්වය හේතුවෙන් භ්‍රමණ-ධ්‍රැවීකරණය වූ ඉලෙක්ට්රෝන විශාල ප්‍රමාණයක් ගබඩා කළ හැකි බවයි. අත්හදා බැලීම් තවදුරටත් තහවුරු කරන ලද CoO, NiO, සහ FeF2 සහ Fe2 N ඉලෙක්ට්රෝඩ ද්‍රව්‍යවල එවැනි ධාරිතාවක් තිබීම ලිතියම් අයන බැටරිවල ලෝහ නැනෝ අංශුවල භ්‍රමණය-ධ්‍රැවීකරණය වූ පෘෂ්ඨීය ධාරිතාවයේ පැවැත්ම පෙන්නුම් කරන අතර වෙනත් සංක්‍රාන්ති වලදී මෙම අවකාශීය ආරෝපණ ගබඩා යාන්ත්‍රණය යෙදීම සඳහා අඩිතාලම දමයි. ලෝහ සංයෝග පදනම් වූ ඉලෙක්ට්රෝඩ ද්රව්ය.
සාහිත්ය සබැඳිය
ස්ථාන චුම්භකමිතිය මගින් අනාවරණය කරන ලද සංක්‍රාන්ති ලෝහ ඔක්සයිඩ් ලිතියම්-අයන බැටරිවල අමතර ගබඩා ධාරිතාව (ස්වභාවික ද්රව්ය, 2020, DOI: 10.1038/s41563-020-0756-y)
ලිතියම් ඉලෙක්ට්රෝඩ වේෆර් සැලසුම් සූත්රය සහ ඉලෙක්ට්රෝඩ වේෆර් දෝෂවල ක්‍රියාකාරීත්වයේ බලපෑම
- ධ්රැව චිත්‍රපට නිර්මාණ පදනම් ලිපිය
ලිතියම් බැටරි ඉලෙක්ට්රෝඩය යනු ලෝහ තරලයට ඒකාකාරව යොදන ලද අංශු වලින් සමන්විත ආලේපනයකි. ලිතියම් අයන බැටරි ඉලෙක්ට්රෝඩ ආලේපනය ප්රධාන වශයෙන් කොටස් තුනකින් සමන්විත සංයුක්ත ද්රව්යයක් ලෙස සැලකිය හැකිය:
(1) ක්රියාකාරී ද්රව්ය අංශු;
(2) සන්නායක කාරකයේ සංඝටක අවධිය සහ නියෝජිතයා (කාබන් ඇලවුම් අදියර);
(3) සිදුරු, ඉලෙක්ට්රෝලය පුරවන්න.
එක් එක් අදියරෙහි පරිමාව සම්බන්ධතාවය මෙසේ ප්‍රකාශ වේ:
Porosity + ජීව පදාර්ථ පරිමාව කොටස + කාබන් ඇලවුම් අදියර පරිමාව භාගය =1
ලිතියම් බැටරි ඉලෙක්ට්රෝඩ සැලසුම් නිර්මාණය ඉතා වැදගත් වන අතර, දැන් ලිතියම් බැටරි ඉලෙක්ට්රෝඩ නිර්මාණය පිළිබඳ මූලික දැනුම කෙටියෙන් හඳුන්වා දෙනු ලැබේ.
(1) ඉලෙක්ට්රෝඩ ද්රව්යයේ න්යායික ධාරිතාව ඉලෙක්ට්රෝඩ ද්රව්යයේ න්යායික ධාරිතාව, එනම් විද්යුත් රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවට සම්බන්ධ ද්රව්යයේ සියලුම ලිතියම් අයන මගින් සපයන ලද ධාරිතාව, එහි අගය පහත සමීකරණය මගින් ගණනය කෙරේ:
උදාහරණයක් ලෙස, LiFePO4The molar ස්කන්ධය 157.756 g/mol වන අතර එහි න්‍යායාත්මක ධාරිතාව වන්නේ:
මෙම ගණනය කළ අගය සෛද්ධාන්තික ග්රෑම් ධාරිතාව පමණි. ද්රව්යයේ ප්රතිවර්ත කළ හැකි ව්යුහය සහතික කිරීම සඳහා, සැබෑ ලිතියම් අයන ඉවත් කිරීමේ සංගුණකය 1 ට වඩා අඩු වන අතර, ද්රව්යයේ සැබෑ ග්රෑම් ධාරිතාව:
ද්රව්යයේ සැබෑ ග්රෑම් ධාරිතාව = ලිතියම් අයන විසන්ධි කිරීමේ සංගුණකයේ න්යායික ධාරිතාව
(2) බැටරි සැලසුම් ධාරිතාව සහ අතිශය ඒකපාර්ශ්වික ඝනත්වය බැටරි සැලසුම් ධාරිතාව පහත සූත්රය මගින් ගණනය කළ හැක: බැටරි සැලසුම් ධාරිතාව = ආෙල්පන මතුපිට ඝනත්වය ක්රියාකාරී ද්රව්ය අනුපාතය ක්රියාකාරී ද්රව්ය ග්රෑම් ධාරිතාව ධ්රැව තහඩු ආවරණ ප්රදේශය
ඒවා අතර, ආලේපනයේ මතුපිට ඝනත්වය ප්රධාන සැලසුම් පරාමිතියකි. සංයුක්ත ඝනත්වය නොවෙනස්ව පවතින විට, ආෙල්පන මතුපිට ඝනත්වය වැඩි වීම යනු ධ්රැව පත්රයේ ඝණකම වැඩි වීම, ඉලෙක්ට්රෝන සම්ප්රේෂණ දුර වැඩි වීම සහ ඉලෙක්ට්රෝන ප්රතිරෝධය වැඩි වීම, නමුත් වැඩිවීමේ උපාධිය සීමිත වේ. ඝන ඉලෙක්ට්රෝඩ පත්රයේ, ඉලෙක්ට්රෝලය තුළ ලිතියම් අයන සංක්රමණ සම්බාධනය වැඩි වීම අනුපාත ලක්ෂණ බලපාන ප්රධාන හේතුව වේ. සිදුරු සහ සිදුරු කරකැවීම් සැලකිල්ලට ගත් විට, සිදුරු තුළ ඇති අයනවල සංක්රමණ දුර ධ්රැව පත්රයේ ඝණකමට වඩා බොහෝ ගුණයකින් වැඩි වේ.
(3) ඍණ-ධනාත්මක ධාරිතා අනුපාතය N / P සෘණ ධාරිතාව ධනාත්මක ධාරිතාවට අනුපාතය ලෙස අර්ථ දක්වා ඇත:
N / P 1.0 ට වඩා වැඩි විය යුතුය, සාමාන්යයෙන් 1.04 ~ 1.20, ප්රධාන වශයෙන් ආරක්ෂිත සැලැස්ම තුළ, පිළිගැනීමේ මූලාශ්රයකින් තොරව වර්ෂාපතනයෙන් සෘණ පැත්ත ලිතියම් අයන වැළැක්වීම සඳහා, ආලේපන අපගමනය වැනි ක්රියාවලිය ධාරිතාව සලකා බැලීම සඳහා නිර්මාණය කිරීම. කෙසේ වෙතත්, N / P ඉතා විශාල වූ විට, බැටරියේ ආපසු හැරවිය නොහැකි ධාරිතාව අහිමි වනු ඇත, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස අඩු බැටරි ධාරිතාවක් සහ බැටරි ශක්ති ඝනත්වය අඩු වේ.
ලිතියම් ටයිටනේට් ඇනෝඩය සඳහා, ධනාත්මක ඉලෙක්ට්රෝඩ අතිරික්ත සැලසුම අනුගමනය කරනු ලබන අතර, බැටරි ධාරිතාව ලිතියම් ටයිටනේට් ඇනෝඩයේ ධාරිතාව අනුව තීරණය වේ. ධනාත්මක අතිරික්ත සැලසුම බැටරියේ ඉහළ උෂ්ණත්ව කාර්ය සාධනය වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා හිතකර වේ: ඉහළ උෂ්ණත්ව වායුව ප්රධාන වශයෙන් සෘණ ඉලෙක්ට්රෝඩයෙන් පැමිණේ. ධනාත්මක අතිරික්ත නිර්මාණයේ දී, සෘණ විභවය අඩු වන අතර, ලිතියම් ටයිටනේට් මතුපිට SEI පටලයක් සෑදීමට පහසු වේ.
(4) ආලේපනයේ සංයුක්ත ඝනත්වය සහ සිදුරු නිෂ්පාදන ක්රියාවලියේදී, බැටරි ඉලෙක්ට්රෝඩයේ ආලේපන සංයුක්ත ඝනත්වය පහත සූත්රය මගින් ගණනය කරනු ලැබේ. ධ්රැව පත්රය රෝල් කරන විට, ලෝහ තීරු දිගු කර ඇති බව සලකන විට, රෝලර් පසු ආලේපනයේ මතුපිට ඝනත්වය පහත සූත්රය මගින් ගණනය කරනු ලැබේ.
කලින් සඳහන් කළ පරිදි, ආලේපනය ජීව ද්රව්ය අවධිය, කාබන් ඇලවුම් අවධිය සහ සිදුරු වලින් සමන්විත වන අතර පහත සමීකරණය මගින් සිදුරු ගණනය කළ හැකිය.
ඒවා අතර, ආලේපනයේ සාමාන්‍ය ඝනත්වය වන්නේ: ලිතියම් බැටරි ඉලෙක්ට්රෝඩය යනු ආලේපන කුඩු අංශු වර්ගයකි, මන්ද කුඩු අංශු මතුපිට රළු, අක්‍රමවත් හැඩය, සමුච්චය වන විට, අංශු සහ අංශු අතර අංශු සහ සමහර අංශුවලම ඉරිතැලීම් සහ සිදුරු ඇත. එබැවින් කුඩු පරිමාව ඇතුළුව කුඩු පරිමාව, කුඩු අංශු සහ අංශු අතර සිදුරු, එබැවින්, ඉලෙක්ට්රෝඩ ආලේපන ඝනත්වය සහ සිදුරු නියෝජනය අනුරූප විවිධත්වය. කුඩු අංශුවල ඝනත්වය යනු ඒකක පරිමාවකට කුඩු ස්කන්ධයයි. කුඩු පරිමාව අනුව, එය වර්ග තුනකට බෙදා ඇත: සැබෑ ඝනත්වය, අංශු ඝනත්වය සහ සමුච්චය ඝනත්වය. විවිධ ඝනත්වයන් පහත පරිදි අර්ථ දක්වා ඇත:
- සත්‍ය ඝනත්වය යනු අංශුවල අභ්‍යන්තර හා පිටත හිඩැස් හැර කුඩු ස්කන්ධය පරිමාවෙන් (සැබෑ පරිමාවෙන්) බෙදීමෙන් ලැබෙන ඝනත්වයයි. එනම්, සියලු හිස්වල පරිමාව බැහැර කිරීමෙන් පසු ලබාගත් පදාර්ථයේ ඝනත්වයයි.
- අංශු ඝනත්වය යනු විවෘත සිදුර සහ සංවෘත සිදුර ඇතුළු අංශු පරිමාවෙන් බෙදූ කුඩු ස්කන්ධය බෙදීමෙන් ලබාගත් අංශුවල ඝනත්වයයි. එනම්, අංශු අතර පරතරය, නමුත් අංශු තුළ ඇති සියුම් සිදුරු නොවේ, අංශු වල ඝනත්වය.
- සමුච්චිත ඝනත්වය, එනම්, ආලේපන ඝනත්වය, කුඩු මගින් සාදන ලද ආලේපන පරිමාවෙන් බෙදූ කුඩු ස්කන්ධයෙන් ලබාගත් ඝනත්වයයි. භාවිතා කරන පරිමාවට අංශු වල සිදුරු සහ අංශු අතර ඇති හිස් තැන් ඇතුළත් වේ.
එකම කුඩු සඳහා, සැබෑ ඝනත්වය> අංශු ඝනත්වය> ඇසුරුම් ඝනත්වය. කුඩු වල සිදුරු යනු කුඩු අංශු ආලේපනයේ ඇති සිදුරුවල අනුපාතයයි, එනම් කුඩු අංශු සහ අංශුවල සිදුරු අතර ඇති හිස් පරිමාවේ අනුපාතය ආලේපනයේ සම්පූර්ණ පරිමාවට අනුපාතයයි. ප්රතිශතයක් ලෙස. කුඩු වල සිදුරු යනු අංශු රූප විද්‍යාව, මතුපිට තත්ත්වය, අංශු ප්‍රමාණය සහ අංශු ප්‍රමාණය ව්යාප්තිය සම්බන්ධ විස්තීරණ ගුණයකි. එහි සිදුරු සෘජුවම ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් සහ ලිතියම් අයන සම්ප්‍රේෂණයට බලපෑම් කරයි. පොදුවේ ගත් කල, සිදුරු විශාල වන තරමට ඉලෙක්ට්රෝලය විනිවිද යාම පහසු වන අතර ලිතියම් අයන සම්ප්‍රේෂණය වේගවත් වේ. එබැවින්, ලිතියම් බැටරි සැලසුම් කිරීමේදී, සමහර විට සිදුරු තීරණය කිරීම සඳහා, බහුලව භාවිතා වන රසදිය පීඩන ක්රමය, වායු අවශෝෂණ ක්රමය, ආදිය ඝනත්වය ගණනය කිරීම භාවිතා කිරීමෙන් ද ලබා ගත හැකිය. ගණනය කිරීම් සඳහා විවිධ ඝනත්වයන් භාවිතා කරන විට සිදුරු ද විවිධ ඇඟවුම් ඇති විය හැක. සජීවී ද්රව්යයේ, සන්නායක කාරකයේ සහ බන්ධකයේ ඝණත්වය සත්‍ය ඝනත්වයෙන් ගණනය කළ විට, ගණනය කරන ලද සිදුරුවලට අංශු අතර පරතරය සහ අංශු ඇතුළත ඇති පරතරය ඇතුළත් වේ. සජීවී ද්රව්යයේ, සන්නායක කාරකයේ සහ බන්ධකයේ සිදුරු අංශු ඝනත්වය මගින් ගණනය කළ විට, ගණනය කරන ලද සිදුරුවලට අංශු අතර පරතරය ඇතුළත් වන නමුත් අංශු තුළ ඇති පරතරය ඇතුළත් නොවේ. එබැවින්, ලිතියම් බැටරි ඉලෙක්ට්රෝඩ පත්රයේ සිදුරු ප්‍රමාණය ද බහු පරිමාණ වේ, සාමාන්යයෙන් අංශු අතර පරතරය මයික්‍රෝන පරිමාණයේ ප්‍රමාණයේ වන අතර අංශු තුළ ඇති පරතරය නැනෝමීටරයේ සිට උප-සබ්මික්‍රෝන පරිමාණය දක්වා වේ. සිදුරු සහිත ඉලෙක්ට්රෝඩ වලදී, ඵලදායී විසරණය සහ සන්නායකතාවය වැනි ප්‍රවාහන ගුණාංගවල සම්බන්ධතාවය පහත සමීකරණය මගින් ප්‍රකාශ කළ හැක:
D0 යනු ද්‍රව්‍යයේම ආවේණික විසරණ (සන්නායක) අනුපාතය නියෝජනය කරන විට, ε යනු අනුරූප අවධියේ පරිමා භාගය වන අතර, τ යනු අනුරූප අවධියේ පරිපථ වක්‍රය වේ. සාර්ව සමජාතීය ආකෘතියේ දී, Bruggeman සම්බන්ධතාවය සාමාන්යයෙන් භාවිතා වේ, සංගුණකය ɑ =1.5 ගනිමින් සිදුරු සහිත ඉලෙක්ට්‍රෝඩවල ඵලදායී ධනාත්මක බව තක්සේරු කරයි.
විද්යුත් විච්ඡේදකය සිදුරු සහිත ඉලෙක්ට්‍රෝඩවල සිදුරු තුළ පිරී ඇති අතර, ලිතියම් අයන ඉලෙක්ට්රෝලය හරහා මෙහෙයවනු ලබන අතර ලිතියම් අයනවල සන්නායක ලක්ෂණ සිදුරුවලට සමීපව සම්බන්ධ වේ. සිදුරු විශාල වන තරමට, ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් අවධියේ පරිමාවේ කොටස වැඩි වන අතර ලිතියම් අයනවල ඵලදායි සන්නායකතාවය වැඩි වේ. ධනාත්මක ඉලෙක්ට්රෝඩ පත්රයේ දී ඉලෙක්ට්රෝන කාබන් ඇලවුම් අදියර හරහා සම්ප්‍රේෂණය වේ, කාබන් ඇලවුම් අවධියේ පරිමා භාගය සහ කාබන් ඇලවුම් අවධියේ හැරවීම ඉලෙක්ට්‍රෝනවල ඵලදායි සන්නායකතාවය කෙලින්ම තීරණය කරයි.
කාබන් ඇලවුම් අදියරෙහි සිදුරු හා පරිමාව කොටස පරස්පර විරෝධී වන අතර විශාල සිදුරු අනිවාර්යයෙන්ම කාබන් ඇලවුම් අවධියේ පරිමා භාගයට මග පාදයි, එබැවින් ලිතියම් අයන සහ ඉලෙක්ට්රෝන වල ඵලදායි සන්නායක ගුණාංග ද රූපය 2 හි පෙන්වා ඇති පරිදි පරස්පර වේ. සිදුරු අඩු වන විට ලිතියම් අයන ඵලදායි සන්නායකතාවය අඩු වන අතර ඉලෙක්ට්රෝන ඵලදායි සන්නායකතාවය වැඩි වේ. මේ දෙක සමතුලිත කරන්නේ කෙසේද යන්න ඉලෙක්ට්රෝඩ නිර්මාණයේදීද ඉතා වැදගත් වේ.
රූප සටහන 2 සිදුරු සහ ලිතියම් අයන සහ ඉලෙක්ට්රෝන සන්නායකතාවයේ ක්‍රමානුරූප රූප සටහන
2. ධ්රැව දෝෂ වර්ගය සහ හඳුනාගැනීම
වර්තමානයේ, බැටරි කණු සකස් කිරීමේ ක්රියාවලියේදී, නිෂ්පාදනවල නිෂ්පාදන දෝෂ ඵලදායි ලෙස හඳුනා ගැනීමට, දෝෂ සහිත නිෂ්පාදන ඉවත් කිරීමට සහ නිෂ්පාදන රේඛාවට කාලෝචිත ප්‍රතිපෝෂණ, නිෂ්පාදනයට ස්වයංක්‍රීය හෝ අතින් ගැලපීම් සඳහා වැඩි වැඩියෙන් මාර්ගගත හඳුනාගැනීමේ තාක්ෂණයන් අනුගමනය කරනු ලැබේ. ක්රියාවලිය, දෝෂ සහිත අනුපාතය අඩු කිරීමට.
ධ්රැව පත්‍ර නිෂ්පාදනයේදී බහුලව භාවිතා වන මාර්ගගත හඳුනාගැනීමේ තාක්‍ෂණවලට පොහොර ලක්ෂණ හඳුනාගැනීම, ධ්රැව පත්‍ර තත්ත්ව හඳුනාගැනීම, මානයන් හඳුනාගැනීම සහ යනාදිය ඇතුළත් වේ, උදාහරණයක් ලෙස: (1) භූ විද්‍යාත්මක හඳුනාගැනීම සඳහා මාර්ගගත දුස්ස්රාවීතා මීටරය ආලේපන ගබඩා ටැංකියේ සෘජුවම සවි කර ඇත. තත්‍ය කාලීනව පොහොරවල ලක්ෂණ, පොහොරවල ස්ථායිතාව පරීක්ෂා කරන්න; (2) ආලේපන ක්රියාවලියේදී X-ray හෝ β-ray භාවිතා කිරීම, එහි ඉහළ මිනුම් නිරවද්‍යතාවය, නමුත් විශාල විකිරණ, උපකරණවල අධික මිල සහ නඩත්තු කරදර; (3) ධ්රැව පත්රයේ ඝනකම මැනීම සඳහා ලේසර් ඔන්ලයින් ඝණකම මැනීමේ තාක්ෂණය යොදනු ලැබේ, මිනුම් නිරවද්‍යතාවය ± 1. 0 μm දක්වා ළඟා විය හැකිය, එය මනින ලද ඝනකම සහ ඝනකමේ වෙනස් වීමේ ප්‍රවණතාව තත්‍ය කාලීනව ප්‍රදර්ශනය කළ හැකිය, දත්ත සොයා ගැනීමේ හැකියාව පහසු කරයි. සහ විශ්ලේෂණය; (4) CCD දර්ශන තාක්ෂණය, එනම්, රේඛා අරාව CCD මනින ලද වස්තුව පරිලෝකනය කිරීම, තත්‍ය කාලීන රූප සැකසීම සහ දෝෂ කාණ්ඩ විශ්ලේෂණය කිරීම, ධ්රැව පත්‍ර මතුපිට දෝෂ පිළිබඳ විනාශකාරී නොවන මාර්ගගත හඳුනාගැනීම අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා භාවිතා කරයි.
තත්ත්ව පාලනය සඳහා මෙවලමක් ලෙස, අර්ධ නිමි භාණ්ඩ සඳහා සුදුසුකම් ලත් / නුසුදුසු නිර්ණායක තීරණය කිරීම සඳහා, දෝෂ සහ බැටරි ක්‍රියාකාරිත්වය අතර සහසම්බන්ධය අවබෝධ කර ගැනීමට සබැඳි පරීක්ෂණ තාක්ෂණය ද අත්‍යවශ්‍ය වේ.
අවසාන කොටසේදී, ලිතියම්-අයන බැටරියේ මතුපිට දෝෂ හඳුනාගැනීමේ තාක්ෂණයේ නව ක්රමය, අධෝරක්ත තාප රූපකරණ තාක්ෂණය සහ මෙම විවිධ දෝෂ සහ විද්යුත් රසායනික ක්‍රියාකාරිත්වය අතර සම්බන්ධය කෙටියෙන් හඳුන්වා දෙනු ලැබේ.උපදේශනය D. Mohanty මොහාන්ටි et al විසින් පරිපූර්ණ අධ්‍යයනයක්.
(1) පොලු පත්‍ර මතුපිට ඇති පොදු දෝෂ
රූපය 3, ලිතියම් අයන බැටරි ඉලෙක්ට්රෝඩයේ මතුපිට ඇති පොදු දෝෂ, වම් පසින් දෘශ්‍ය රූපය සහ දකුණු පසින් තාප ප්‍රතිබිම්බය මගින් ග්‍රහණය කරගත් රූපය පෙන්වයි.
රූප සටහන 3 ධ්රැව පත්රයේ මතුපිට ඇති පොදු දෝෂ: (a, b) bulge ලියුම් කවරය / එකතුව; (c, d) ද්රව්ය / pinhole; (e, f) ෙලෝහ ආගන්තුක ශරීරය; (g, h) අසමාන ආලේපනය
(A, b) උද්ධමනය / සමස්ථ, පොහොර ඒකාකාරව ඇවිස්සී ඇත්නම් හෝ ආලේපන වේගය අස්ථායී නම් එවැනි දෝෂ ඇතිවිය හැක. ඇලවුම් සහ කාබන් කළු සන්නායක කාරක සංඝටනය ක්රියාකාරී අමුද්රව්යවල අඩු අන්තර්ගතය සහ ධ්රැවීය පෙති වල සැහැල්ලු බරට හේතු වේ.
(c, d) drop / pinhole, මෙම දෝෂ සහිත ප්‍රදේශ ආලේප කර නොමැති අතර සාමාන්යයෙන් පොහොරවල ඇති බුබුලු මගින් නිපදවනු ලැබේ. ඒවා ක්රියාකාරී ද්රව්ය ප්‍රමාණය අඩු කරන අතර එකතු කරන්නා ඉලෙක්ට්රෝලය වෙත නිරාවරණය කරයි, එමඟින් විද්යුත් රසායනික ධාරිතාව අඩු කරයි.
(E, f) උපකරණ සහ පරිසරය තුළ හඳුන්වා දී ඇති ලෝහමය ආගන්තුක සිරුරු, පොහොර හෝ ලෝහමය ආගන්තුක සිරුරු සහ ලෝහ ආගන්තුක වස්තූන් ලිතියම් බැටරි වලට විශාල හානියක් සිදු කළ හැකිය. විශාල ලෝහ අංශු සෘජුවම ප්රාචීරය බාධා කරයි, භෞතික කෙටි පරිපථයක් වන ධනාත්මක සහ සෘණ ඉලෙක්ට්රෝඩ අතර කෙටි පරිපථයක් ඇති කරයි. ඊට අමතරව, ආගන්තුක ලෝහය ධනාත්මක ඉලෙක්ට්‍රෝඩයට මිශ්‍ර කළ විට, ආරෝපණයෙන් පසු ධනාත්මක විභවය වැඩි වන අතර, ලෝහය විසඳා, විද්යුත් විච්ඡේදකය හරහා පැතිරී, පසුව ඍණ මතුපිටට අවක්ෂේප කර, අවසානයේ ප්රාචීරය සිදුරු කර කෙටි පරිපථයක් සාදයි. රසායනික ද්රාවණ කෙටි පරිපථයකි. බැටරි කර්මාන්තශාලා භූමියේ බහුලව දක්නට ලැබෙන ලෝහමය විදේශීය සිරුරු වන්නේ Fe, Cu, Zn, Al, Sn, SUS යනාදියයි.
(g, h) රොන්මඩ මිශ්‍ර කිරීම ප්‍රමාණවත් නොවේ, අංශු සියුම් බව අංශුව විශාල වන විට ඉරි දිස්වීම පහසුය, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස අසමාන ආලේපනයක් ඇති වන අතර එය බැටරි ධාරිතාවේ අනුකූලතාවයට බලපාන අතර සම්පූර්ණයෙන්ම දිස් වේ. ආෙල්පන තීරුවක් නැත, ධාරිතාව සහ ආරක්ෂාව කෙරෙහි බලපෑමක් ඇත.
(2) ධ්රැව චිප මතුපිට දෝෂ හඳුනාගැනීමේ තාක්ෂණය ලිතියම් අයන බැටරිවල ක්‍රියාකාරීත්වයට හානි කළ හැකි වියළි ඉලෙක්ට්‍රෝඩවල සුළු දෝෂ හඳුනාගැනීම සඳහා අධෝරක්ත (IR) තාප රූප තාක්ෂණය භාවිතා කරයි. මාර්ගගත හඳුනාගැනීමේදී, ඉලෙක්ට්රෝඩ දෝෂය හෝ දූෂක අනාවරණය කර ඇත්නම්, එය ධ්රැව පත්රයේ සලකුණු කර, පසුකාලීන ක්රියාවලියේදී එය ඉවත් කර, නිෂ්පාදන රේඛාවට ප්‍රතිපෝෂණය කර, දෝෂ ඉවත් කිරීමට නියමිත වේලාවට ක්රියාවලිය සකස් කරන්න. අධෝරක්ත කිරණ යනු රේඩියෝ තරංග සහ දෘශ්‍ය ආලෝකයට සමාන ස්වභාවයක් ඇති විද්යුත් චුම්භක තරංග වර්ගයකි. වස්තුවක මතුපිට උෂ්ණත්ව ව්යාප්තිය මිනිස් ඇසේ දෘශ්‍යමාන රූපයක් බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා විශේෂ ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණයක් භාවිතා කරන අතර, වස්තුවක මතුපිට උෂ්ණත්වය විවිධ වර්ණවලින් ප්‍රදර්ශනය කිරීම අධෝරක්ත තාප රූප තාක්ෂණය ලෙස හැඳින්වේ. මෙම ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංගය අධෝරක්ත තාප ප්‍රතිබිම්බය ලෙස හැඳින්වේ. නිරපේක්ෂ ශුන්‍යයට (-273℃) ඉහළින් ඇති සියලුම වස්තූන් අධෝරක්ත විකිරණ විමෝචනය කරයි.
රූප සටහන 4 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, අධෝරක්ත තාප ආසන්නකය (IR කැමරාව) මනින ලද ඉලක්ක වස්තුවේ අධෝරක්ත විකිරණ ශක්තිය බෙදා හැරීමේ රටාව පිළිගැනීමට සහ අධෝරක්ත අනාවරකයේ ඡායාරූප සංවේදී මූලද්‍රව්‍ය මත පරාවර්තනය කිරීමට අධෝරක්ත අනාවරකය සහ දෘශ්‍ය රූප අරමුණ භාවිතා කරයි. වස්තුවේ මතුපිට තාප බෙදා හැරීමේ ක්ෂේත්රයට අනුරූප වන අධෝරක්ත තාප රූපය. වස්තුවක මතුපිට දෝෂයක් ඇති විට, එම ප්රදේශයේ උෂ්ණත්වය වෙනස් වේ. එමනිසා, මෙම තාක්ෂණය වස්තුවේ මතුපිට දෝෂ හඳුනා ගැනීමට ද භාවිතා කළ හැකිය, විශේෂයෙන් දෘශ්‍ය හඳුනාගැනීමේ ක්‍රම මගින් වෙන්කර හඳුනාගත නොහැකි සමහර දෝෂ සඳහා සුදුසු වේ. ලිතියම් අයන බැටරියේ වියළන ඉලෙක්ට්රෝඩය මාර්ගගතව අනාවරණය වූ විට, ඉලෙක්ට්රෝඩ ඉලෙක්ට්රෝඩය ප්‍රථමයෙන් ෆ්ලෑෂ් මගින් විකිරණය කරනු ලැබේ, මතුපිට උෂ්ණත්වය වෙනස් වේ, පසුව මතුපිට උෂ්ණත්වය තාප ප්‍රතිබිම්බයකින් අනාවරණය වේ. තාප බෙදා හැරීමේ රූපය දෘශ්‍යමාන කර ඇති අතර, මතුපිට දෝෂ හඳුනා ගැනීමට සහ ඒවා නියමිත වේලාවට සලකුණු කිරීමට රූපය තත්‍ය කාලීනව සකස් කර විශ්ලේෂණය කරනු ලැබේ.D. මොහාන්ටි අධ්‍යයනය මගින් ඉලෙක්ට්රෝඩ පත්‍ර මතුපිට උෂ්ණත්වය බෙදා හැරීමේ ප්‍රතිබිම්බය හඳුනාගැනීම සඳහා කෝටර් වියළන උඳුනේ පිටවන ස්ථානයේ තාප ප්‍රතිබිම්බයක් ස්ථාපනය කරන ලදී.
රූප සටහන 5 (a) යනු පියවි ඇසින් වෙන්කර හඳුනාගත නොහැකි ඉතා කුඩා දෝෂයක් අඩංගු තාප ප්‍රතිබිම්බය මගින් අනාවරණය කරගත් NMC ධන ධ්රැව පත්රයේ ආෙල්පන පෘෂ්ඨයේ උෂ්ණත්ව බෙදා හැරීමේ සිතියමකි. මාර්ග ඛණ්ඩයට අනුරූප වන උෂ්ණත්ව බෙදා හැරීමේ වක්‍රය දෝෂ ලක්ෂ්‍යයේ උෂ්ණත්වය ඉහළ යාමක් සහිතව, අභ්‍යන්තර ආදානයේ පෙන්වා ඇත. රූප සටහන 5 (b) හි, පොලු පත්රයේ මතුපිට දෝෂයට අනුරූප වන අනුරූප පෙට්ටියේ උෂ්ණත්වය දේශීයව වැඩි වේ. රූපය. 6 යනු සෘණ ඉලෙක්ට්රෝඩ පත්රයේ දෝෂ පවතින බව පෙන්වන පෘෂ්ඨීය උෂ්ණත්ව ව්‍යාප්ති රූප සටහනකි, එහිදී උෂ්ණත්වයේ උච්චතම අවස්ථාව බුබුලට හෝ සමස්ථයට අනුරූප වන අතර උෂ්ණත්වය අඩු වන ප්රදේශය pinhole හෝ පහත වැටීමට අනුරූප වේ.
රූපය 5 ධනාත්මක ඉලෙක්ට්රෝඩ තහඩු මතුපිට උෂ්ණත්වය බෙදා හැරීම
රූපය 6 සෘණ ඉලෙක්ට්රෝඩ මතුපිට උෂ්ණත්ව ව්යාප්තිය
උෂ්ණත්ව ව්යාප්තිය පිළිබඳ තාප රූප හඳුනාගැනීම ධ්රැව පත්‍ර මතුපිට දෝෂ හඳුනාගැනීමේ හොඳ මාධ්‍යයක් වන අතර, එය ධ්රැව පත්‍ර නිෂ්පාදනයේ තත්ත්ව පාලනය සඳහා භාවිත කළ හැකි බව පෙනේ.3. බැටරි කාර්ය සාධනය මත ධ්රැව තහඩු මතුපිට දෝෂ වල බලපෑම
(1) බැටරි ගුණක ධාරිතාව සහ Coulomb කාර්යක්ෂමතාව මත බලපෑම
රූප සටහන 7 මගින් බැටරි ගුණ කිරීමේ ධාරිතාව සහ කූලන් කාර්යක්ෂමතාවය මත සමස්ථයේ සහ පින්හෝලයේ බලපෑම් වක්‍රය පෙන්වයි. සමස්තය ඇත්ත වශයෙන්ම බැටරි ධාරිතාව වැඩි දියුණු කළ හැකි නමුත් කූලන් කාර්යක්ෂමතාව අඩු කරයි. pinhole බැටරි ධාරිතාව සහ Kulun කාර්යක්ෂමතාව අඩු කරන අතර, Kulun කාර්යක්ෂමතාව ඉහළ වේගයකින් විශාල ලෙස අඩු වේ.
රූප සටහන 7 කැතෝඩ එකතුව සහ බැටරි ධාරිතාවය සහ 8 වන රූපයේ කාර්යක්ෂමතාවය මත සිදුරු ආචරණය අසමාන ආලේපනයක් වන අතර, ලෝහ ආගන්තුක ශරීරය Co සහ Al බැටරියේ ධාරිතාව සහ කාර්යක්ෂමතා වක්රයේ බලපෑම, අසමාන ආලේපනය බැටරි ඒකක ස්කන්ධ ධාරිතාව 10% අඩු කරයි - 20%, නමුත් සම්පූර්ණ බැටරි ධාරිතාව 60% කින් අඩු විය, මෙය ධ්රැවීය කැබැල්ලේ ජීව ස්කන්ධය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වී ඇති බව පෙන්නුම් කරයි. Metal Co ආගන්තුක දේහ ධාරිතාව සහ Coulomb කාර්යක්ෂමතාව අඩු කරයි, 2C සහ 5C ඉහළ විශාලනයකදී වුවද, කිසිසේත්ම ධාරිතාවක් නොමැත, එය ලිතියම් සහ ලිතියම් කාවැද්දූ විද්යුත් රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවේදී ලෝහ Co සෑදීම නිසා විය හැකිය, නැතහොත් එය ලෝහ අංශු විය හැකිය. ක්ෂුද්‍ර කෙටි පරිපථයක් ඇති කළ ප්‍රාචීර සිදුර අවහිර විය.
රූපය 8 ධනාත්මක ඉලෙක්ට්රෝඩ අසමාන ආලේපනය සහ ලෝහ ආගන්තුක වස්තූන් Co සහ Al බැටරි ගුණ කිරීමේ ධාරිතාව සහ කූලන් කාර්යක්ෂමතාව මත බලපෑම්
කැතෝඩ පත්‍ර දෝෂ වල සාරාංශය: කැතෝඩ පත්‍ර ආෙල්පනයේ ඇති ates බැටරියේ Coulomb කාර්යක්ෂමතාව අඩු කරයි. ධනාත්මක ආෙල්පනයේ pinhole Coulomb කාර්යක්ෂමතාව අඩු කරයි, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස දුර්වල ගුණක ක්‍රියාකාරිත්වය, විශේෂයෙන් ඉහළ ධාරා ඝනත්වයකදී. විෂමජාතීය ආලේපනය දුර්වල විශාලන කාර්ය සාධනයක් පෙන්නුම් කළේය. ලෝහ අංශු දූෂක ද්රව්ය ක්ෂුද්‍ර-කෙටි පරිපථ ඇති කළ හැකි අතර, එම නිසා බැටරි ධාරිතාව බෙහෙවින් අඩු කළ හැක.
9 රූපයේ දැක්වෙන්නේ බැටරියේ ගුණක ධාරිතාව සහ කුලුන් කාර්යක්ෂමතාව මත සෘණ කාන්දු වන තීරු තීරුවේ බලපෑමයි. සෘණ ඉලෙක්ට්රෝඩයේ කාන්දු වීම සිදු වන විට, බැටරියේ ධාරිතාව සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වී ඇත, නමුත් ග්රෑම් ධාරිතාව පැහැදිලි නැත, සහ කුලුන් කාර්යක්ෂමතාවයේ බලපෑම සැලකිය යුතු නොවේ.
රූපය 9 බැටරි ගුණක ධාරිතාව සහ කුලුන් කාර්යක්ෂමතාව මත සෘණ ඉලෙක්ට්රෝඩ කාන්දු තීරු තීරුවේ බලපෑම (2) බැටරි ගුණ කිරීමේ චක්‍රයේ ක්‍රියාකාරිත්වයට ඇති බලපෑම රූපය 10 යනු බැටරි ගුණ කිරීමේ චක්‍රය මත ඉලෙක්ට්රෝඩ මතුපිට දෝෂයේ බලපෑමේ ප්‍රතිඵලයකි. බලපෑමේ ප්රතිඵල පහත පරිදි සාරාංශ කර ඇත:
Egregation: 2C හිදී, චක්‍ර 200 ක ධාරිතාව නඩත්තු කිරීමේ අනුපාතය 70% වන අතර දෝෂ සහිත බැටරිය 12% වන අතර, 5C චක්‍රයේ දී, චක්‍ර 200 ක ධාරිතාව නඩත්තු කිරීමේ අනුපාතය 50% වන අතර දෝෂ සහිත බැටරිය 14% වේ.
ඉඳිකටු සිදුර: ධාරිතා දුර්වල වීම පැහැදිලිය, නමුත් සමස්ථ දෝෂ අඩුවීමක් වේගවත් නොවන අතර, චක්‍ර 200 සහ 2C ධාරිතා නඩත්තු අනුපාතය පිළිවෙලින් 5% සහ 47% වේ.
ෙලෝහ ආගන්තුක ශරීරය: චක්‍ර කිහිපයකට පසු ලෝහ Co විදේශීය සිරුරේ ධාරිතාව ආසන්න වශයෙන් 0 වන අතර, ලෝහ ආගන්තුක වස්තුවේ 5C චක්‍ර ධාරිතාව සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වේ.
කාන්දු තීරුව: එකම කාන්දු වන ප්රදේශය සඳහා, කුඩා ඉරි කිහිපයක බැටරි ධාරිතාව විශාල තීරුවකට වඩා වේගයෙන් අඩු වේ (47C හි චක්‍ර 200 සඳහා 5%) (7C හි චක්‍ර 200 සඳහා 5%). මෙයින් ඇඟවෙන්නේ ඉරි ගණන විශාල වන තරමට බැටරි චක්‍රයේ බලපෑම වැඩි වන බවයි.
Figure 10 සෛල අනුපාත චක්‍රය මත ඉලෙක්ට්රෝඩ පත්‍ර මතුපිට දෝෂ වල බලපෑම
Ref.: [1] රේඛීය ලේසර් කැලිපරය සහ IR තර්මෝග්‍රැෆි ක්‍රම මගින් ස්ලොට්-ඩයි-ආලේපිත ලිතියම් ද්විතීයික බැටරි ඉලෙක්ට්‍රෝඩවල විනාශකාරී නොවන ඇගයීම [J].ANALYTICALMETHODS.2014, 6(3): 674-683.[2]ප්‍රතිඵලය ලිතියම්-අයන බැටරිවල විද්යුත් රසායනික ක්‍රියාකාරිත්වයේ ඉලෙක්ට්රෝඩ නිෂ්පාදන දෝෂ: බැටරි අසාර්ථක ප්‍රභවයන් පිළිබඳ සංජානනය[J]. බලශක්ති මූලාශ්‍ර සඟරාව.2016, 312: 70-79.
