लेख में परिवहन नंबर, "ली + प्रवास की संख्या पर और तेजी से चार्ज लिथियम आयन बैटरी में सुधार," हम के बारे में ली + बात की तेज़ी से चार्ज लिथियम आयन बैटरी की क्षमता में सुधार, इस लेख में हम जारी रहेगा के लिए महत्वपूर्ण महत्व है ली-आयन बैटरी इलेक्ट्रोलाइट ली + माइग्रेशन नंबर को प्रभावी ढंग से कैसे सुधारें यह जानने के लिए हर किसी को लें।
हम यह भी एक लेख की शुरूआत से देख सकते हैं, ली + इलेक्ट्रोलाइट बैटरी के उच्च स्थानांतरण संख्या के विकास के लिए स्वयं-सिद्ध महत्व है तेजी से, वास्तव में, इस अध्ययन के लिए चल रहे, इस तरह के निम्न चित्र में के रूप में कर रहे हैं ली + प्रवाहकीय चीनी मिट्टी सामग्री, एक एकल आयन कंडक्टर है ताकि एक ठोस बहुलक इलेक्ट्रोलाइट परिवहन ख की छवि में बहुलक का ऋणात्मक रीढ़ की हड्डी संरचना फिक्सिंग से नंबर। 1, anions के प्रवास ली + की बेहतर गतिशीलता से बचने के लिए, नंबर। ऊपर-वर्णित copolymer इलेक्ट्रोलाइट समाधान के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए, यह भी विलायक और छोटे अणुओं जिसमें नैनोकणों, डी छवि में दिखाया गया के रूप में जोड़ा गया है। एक और विचार, ऋणायन उपकरण का उपयोग कर उदाहरण के लिए इलेक्ट्रोलाइट तरल में anions तय हो गई है, तरल इलेक्ट्रोलाइट ली + माइग्रेशन नंबर को बेहतर बनाने के लिए इलेक्ट्रोलाइट और अन्य तरीकों की उच्च एकाग्रता
ली + स्थानांतरण संख्या विधि को भी अपने स्वयं के फायदे और उपर्युक्त वृद्धि इलेक्ट्रोलाइट की सीमाओं, और फिर अगले हम सब एक साथ निम्नलिखित विश्लेषण थे है।
सिरेमिक आधारित एकल आयन कंडक्टर
ठोस ऑक्साइड इलेक्ट्रोलाइट एक सिरेमिक सब्सट्रेट के एक बहुत ही हाल के एक अध्ययन गर्म एकल आयन कंडक्टर है, वर्तमान अध्ययन में इस तरह ली के रूप में गार्नेट चरण के अपेक्षाकृत गर्म प्राथमिक धातु ऑक्साइड सामग्री, है 7ला 3zr 2O12, और लिथियम थियोसुल्फेट, ली 2एस पी 2S5आदि, इन सामग्रियों खुद को 25ms कमरे के तापमान पर / सेमी तक उच्च ईओण चालकता है, जबकि इन इलेक्ट्रोलाइट्स किया जा सकता है केवल ली + विस्थापित करने के लिए, इस प्रकार एक इलेक्ट्रोलाइट के लिए एक आदर्श उम्मीदवार हैं, लेकिन वास्तव में चीनी मिट्टी इलेक्ट्रोलाइट के लिए लिथियम आयन बैटरी में इस्तेमाल कई चुनौतियों का सामना करना पड़ता है, सब से ऊपर चीनी मिट्टी सामग्री की भंगुरता के कारण बहुत मजबूत है, इस प्रकार 100um से भी कम समय के एक मोटाई वाले, 20um की भी प्रक्रिया इलेक्ट्रोलाइट झिल्ली, प्राप्त करने के लिए बहुत मुश्किल है, जबकि पारंपरिक ठोस चरण संश्लेषण तरीकों हो जाएगा , चीनी मिट्टी इलेक्ट्रोलाइट में अनाज की सीमाओं और छिद्रों की अधिकता के गठन जिससे बहुत चीनी मिट्टी इलेक्ट्रोलाइट की चालकता को कम करने (अनाज सीमाओं के प्रतिरोध क्योंकि व्यवहार में चीनी मिट्टी इलेक्ट्रोलाइट, लिथियम आयन चालकता सैद्धांतिक मूल्य से काफी कम है)।
मोनोमर इलेक्ट्रोलाइट
इस इलेक्ट्रोलाइट में, ऋणात्मक बहुलक एक लंबी श्रृंखला पर स्थिर है, और इसलिए एक बिजली के क्षेत्र के प्रभाव में नहीं ले, और इसलिए ली + प्रसार केवल रिक्त पदों रूप है, जो इस इलेक्ट्रोलाइट के लिए नेतृत्व पर कब्जा करने के ली + प्रसार दर तरल इलेक्ट्रोलाइट से काफी कम, इतना है कि यह कमरे के तापमान पर बहुत कम विद्युत चालकता है। निम्न आरेख पहले 1985 एकल आयन कंडक्टर बहुलक इलेक्ट्रोलाइट, 30 और 90 डिग्री पर विभिन्न पॉलिमर की चालकता की खोज का सारांश है।] सी चालकता लिफ्ट (वर्ष परिष्करण के आधार पर प्रकाशित)। नक्शे से आप पिछले 20 वर्षों में देख सकते हैं एकल आयन कंडक्टर बहुलक इलेक्ट्रोलाइट चालकता कमरे के तापमान पर के बारे में 10-5S / सेमी पर बनाए रखा गया है, थोड़ा सुधार के साथ।
Additive संशोधित पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट
एकल आयन कंडक्टर यह बहुत मुश्किल है बहुलक इलेक्ट्रोलाइट को बढ़ाने के लिए के प्रदर्शन को देखते हुए, एक प्रयास विलायक और छोटे अणुओं जिसमें इसकी विद्युत चालकता में सुधार करने के नैनोकणों की एक छोटी राशि जोड़ने के लिए। छोटे अणु सॉल्वैंट्स मुख्य भूमिका ली + की विलेयता में सुधार है, जिससे इलेक्ट्रोलाइट वाहक में सुधार एक निश्चित संख्या में नैनोकणों को जोड़ने के लिए उप-पॉलिमर इलेक्ट्रोलाइट की एकाग्रता भी प्रभावी ढंग से इलेक्ट्रोलाइट की चालकता में सुधार कर सकती है, जैसे चरण पीईओ / लीसीओ 4TiO का हिस्सा जोड़ें 2काफी इलेक्ट्रोलाइट की चालकता में सुधार कर सकते हैं। हाल के अध्ययनों से पता चला है, ली + के मामले में बहुलक इलेक्ट्रोलाइट के अंतर्गत, योगात्मक के एक हिस्से को जोड़कर परिवहन कर सकते हैं संख्या 0.9 की तुलना में अधिक, चालकता 10-4S / सेमी करने के लिए वृद्धि होगी। भविष्य पर बहुलक इलेक्ट्रोलाइट अनुसंधान 'additive-salt-polymer' के बीच प्रतिक्रिया तंत्र की गहरी समझ पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए
तरल इलेक्ट्रोलाइट
तरल इलेक्ट्रोलाइट एक लिथियम आयन बैटरी इलेक्ट्रोलाइट मुख्यधारा पसंद है, तो कैसे इलेक्ट्रोलाइट तरल की ली + परिवहन संख्या में सुधार है, कि हम सामग्री के बारे में सबसे अधिक चिंतित हैं। तरल इलेक्ट्रोलाइट की चालकता आम तौर पर 10ms / सेमी, के अन्य प्रकार की तुलना में अधिक प्राप्त करने में सक्षम है इलेक्ट्रोलाइट, लेकिन आवास की सीमा के कारण solvated ली +, आम तौर पर 0.5 है, जो बहुत एक तरल इलेक्ट्रोलाइट लिथियम आयन बैटरी का उपयोग कर तेज़ी से चार्ज करने की क्षमता को सीमित करता है की तुलना में कम ली + स्थानांतरण संख्या। इस समस्या को दो पहलुओं शुरू से हल किया जा सकता पहले ऋणात्मक प्रतिबंधित आंदोलन, से आगे बढ़ सकते हैं जैसे आर्चर एट अल।, 2013 नैनोकणों पर स्थिर ऋणात्मक के विचार का प्रस्ताव है, आगे विचार लिथियम नमक की एक उच्च एकाग्रता, उदाहरण के लिए इलेक्ट्रोलाइट LTFSI की एक उच्च एकाग्रता का उपयोग करने, है ली + माइग्रेशन संख्या 0.7 तक पहुंच सकती है, अध्ययन से पता चलता है कि यह एक अनूठा समाधान हो सकता है, जिससे आयनों की गतिशीलता बहुत कम हो जाती है, जबकि काशन कम प्रभावित होता है।
कुल मिलाकर, काम हम तरल इलेक्ट्रोलाइट में सुधार के मामले में अब तक क्या किया है अभी भी अपेक्षाकृत छोटा है ताकि वहाँ अभी भी भविष्य की एक बहुत कुछ है। कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले, काइली M डीएडेरिचसेन लगता घुलनशील ऋणात्मक बहुलक लिथियम नमक है उच्च ली + कई तरल इलेक्ट्रोलाइट्स को स्थानांतरित करने का प्रभावी तरीका इस क्षेत्र में हमारे आगे के अध्ययन के योग्य है।
