1 से संदर्भ चित्रों
एक लिथियम आयन बैटरी सकारात्मक और नकारात्मक सक्रिय सामग्री एक कण, एक लिथियम आयन बैटरी के आंतरिक इलेक्ट्रोड वहाँ कई छोटे चैनलों झुकने, लिथियम आयनों इलेक्ट्रोड की तरफ से बाहर आ रहा दूसरे पक्ष के आसपास के क्षेत्र के लिए चार्ज और निर्वहन, प्रसार इलेक्ट्रोड के दौरान हो रहा है , ली + एकाग्रता ध्रुवीकरण के प्रसार दर में सीमाओं के कारण कुटिल पथ के लिए आंतरिक इलेक्ट्रोड से दूर तक फैला हुआ है, और फिर सक्रिय सामग्री के कणों के साथ प्रतिक्रिया व्यक्त की, सक्रिय सामग्री के कणों के रूप में एम्बेडेड, इस विशेषता आरोप-प्रवाह प्रक्रिया के लिए प्रेरित किया उत्पन्न होता है, जिसका परिणाम लिथियम इलेक्ट्रोड प्रक्रिया के इंटीरियर में वितरित नहीं वर्दी, विशेष रूप से सकारात्मक इलेक्ट्रोड के लिए, सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के गरीब चालकता की वजह से है, लिथियम आसान ताकि असमान भागों गरीब कण संपर्क होता है की घटना। इस स्थानीय स्तर पर सकारात्मक इलेक्ट्रोड के कणों का कारण बनता है SoC से अलग है, यह कणों अधिक तनाव के भीतरी इलाकों में उत्पादन करेगा, कण टूटना, सक्रिय सामग्री एक प्रवाहकीय नेटवर्क से जुड़े हिस्से की हानि, और एक इलेक्ट्रोलाइट भंग संक्रमण धातु तत्व ऑक्साइड अन्य समस्याओं, जैसे कि बैटरी की क्षमता ड्रॉप करने के लिए अग्रणी अपरिवर्तनीय गिरावट होती है ।
आम तौर पर, आदेश में इस असमान के भीतरी इलाकों में एम्बेडेड लिथियम सक्रिय पदार्थ की समस्या को कम करने के लिए, खड़े समय के बाद यह संभव बैटरी चार्ज का विस्तार करने के लिए किया जाएगा, असमान SoC की घटना को खत्म करने के इस तरह के स्थानीय इलेक्ट्रोड के माध्यम से वांछित के आंतरिक संतुलन, हालांकि, विलियम ई Gent शोध में पाया है कि ली के माध्यमिक कणों के अंदर NMC की असमता में 170h के बाद खड़े होने के बाद भी, और एक व्यास 1-3um अभी भी 10% तक, बहुत अधिक स्थानीय SoC ,, कार्यभार को देखते नेतृत्व करेंगे त्वरण के आंशिक रूप से विफल है, ताकि माल की क्षमता कम हो जाती है। इसके अलावा, बैटरी की उम्र बढ़ने लिथियम आयन बैटरी के भीतरी इलाकों में ली के वितरण पर एक बड़ा प्रभाव है, अध्ययन से पता चलता है कि बैटरी एमजे Mühlbauer के रूप में उम्र बढ़ने, न केवल आंतरिक बैटरी ली पोल से संसाधन गतिविधि सिकुड़ती है, ताकि भी लिथियम आयन बैटरी के भीतरी इलाकों में ली का वितरण भी एक शानदार असमता, ली की उच्च सांद्रता के पास टैब के इलेक्ट्रोड भाग था, दूर होने कान, जो वर्तमान के असमान वितरण और अपर्याप्त गीला के कारण इलेक्ट्रोलाइट के कारण हो सकता की ली एकाग्रता कम स्थिति।
इन अध्ययनों हम, देख लिथियम आयन बैटरी नीचे अस्वीकार कर सकते हैं लिथियम आयन बैटरी में ली के वितरण का अध्ययन करने के क्रम में, ली के असमान वितरण की घटना के साथ होना चाहिए से, तरीकों की एक किस्म, सबसे सरल है विकसित किया गया है सेल disassembled था, कि क्या वहाँ दृश्य अवलोकन पोल टुकड़े पर एक आंशिक लिथियम विश्लेषण किया गया था, ध्रुव टुकड़े पर ईडीएस विश्लेषण प्रोफ़ाइल ली तत्व का उपयोग, थोड़ा और अधिक जटिल बात न्यूट्रॉन विवर्तन, लिथियम आयन बैटरी गैर विनाशकारी परीक्षण, ली के विश्लेषण के माध्यम को अपनाने के लिए है एक लिथियम आयन बैटरी। विस्कॉन्सिन विश्वविद्यालय के भीतरी इलाकों में और Shuyu फेंग एट अल से वितरण लिथियम आयन बैटरी इलेक्ट्रोड लिथियम असमता देखी का उपयोग कर रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी की एक विधि बनाया गया है।
आदेश मांग को पूरा करने ऑप्टिकल शर्तों के रमन स्पेक्ट्रम मापने के लिए, एक बटन बैटरी सेल जो रमन स्पेक्ट्रम। बटन बैटरी कवर एक 1/8 पैर छेद खोला पता लगाने के लिए तैयार किया जा सकता का उपयोग कर Shuyu फेंग एट अल। 2032 एस एस, MgO के कवर किया गया था, और epoxy राल, MgO बयान परत 300nm मोटी अल एक सकारात्मक इलेक्ट्रोड कलेक्टर (नहीं microporous 2mm केंद्रीय खिड़की MgO अल वाष्प जमाव) के रूप में पर एक इलेक्ट्रॉन बीम विंडो का उपयोग कर सील किया गया था, और उसके बाद यह परत एनएमसी 532 अल परत सामग्री, 12-18 मिलीग्राम / सेमी 2 की कोटिंग की मात्रा, बैटरी संरचना जैसा नीचे दिखाया गया है।
संदर्भ 4 से चित्र
बैटरी टेस्ट के विद्युत प्रदर्शन, जैसा कि नीचे दिखाया गया है, परिणाम से, संशोधित बटन सेल इलेक्ट्रोकेमिकल प्रदर्शन और सामान्य बटन सेल विद्युत प्रदर्शन में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं है।
या ली भ्रंश के मध्यनिवेश साथ, एमओ कारण कंपन कुंजी बदल गया है, शक्ति और आवृत्ति लिथियम NMC डालने महत्वपूर्ण बदलाव की रमन स्पेक्ट्रा की डिग्री के साथ अलग अलग होंगे पाए जाते हैं, Shuyu फेंग NMC प्रभार से अलग राज्य में खींचने के लिए मैन स्पेक्ट्रम को मापा गया, माप के परिणाम नीचे दिखाए गए हैं।
रमन वर्णक्रमीय डेटा, लिथियम 35'35um राज्य (SoC) की Shuyu फेंग NMC इलेक्ट्रोड क्षेत्रों आदेश लिथियम NMC कणों के राज्य का विश्लेषण करने में विश्लेषण किया गया, Shuyu फेंग 595 / के आसपास के क्षेत्र में ध्यान केंद्रित A1g शिखर सेमी, के रूप में वोल्टेज 4.2V को 2.3V से NMC सामग्री बढ़ जाता है, A1g चोटी की तीव्रता धीरे-धीरे कमी आई है, जब NMC सामग्री की क्षमता वापस 3.16V करने के लिए नीचे, A1g चोटी की तीव्रता को फिर से वृद्धि हुई है, यह A1g के शिखर तीव्रता के आधार पर किया जा सकता है NMC राज्य लिथियम कणों का विश्लेषण किया गया था। आंकड़ा है हम संभावित विविधता के रूप में आंकड़े से देख सकते हैं, NMC, तीन कणों # 1, # 2 और # 3 के दृश्य के क्षेत्र चोटी की तीव्रता नक्शा A1g के अनुसार फिट है राज्य भी लिथियम, जब बैटरी की सामग्री फिर से NMC 3.16V गिर जाता है, 1 # 2 # और लिथियम राज्य कणों बहाल किया गया है के साथ बदल जाता है, लेकिन लिथियम राज्य # 3 कणों प्रारंभिक स्थिति पर वापस नहीं किया जाता है, यह दर्शाता है कि ली कण भाग 3 कणों के अंदर वापस नहीं लौटे, जो कि सामग्री गिरावट का भी चिन्ह है।
इस तरह के कण आकार, स्थिति, आदि के रूप में कारकों से प्रभावित रमन वर्णक्रमीय परावर्तन की चोटी की तीव्रता है, इसलिए ऊपर राज्य लिथियम के बाद से सरल A1g चोटी की तीव्रता डेटा, सही ढंग से प्रतिक्रियाशील कण नहीं हो सकता के लिए Shuyu फेंग डेटा पर लगे थे , मिलान और गणना के एक और अधिक सटीक विश्लेषण प्राप्त करने के लिए, सामयिक SoC के लिए NMC सामग्री परिणाम के रूप में नीचे दिखाया गया है। परिणाम बताते है कि वहाँ एक बड़ा तो लिथियम दौरान असमता डालें, उदाहरण के लिए, # 1 कणों 3.88V पर , चरम स्थिति के क्षेत्र का सबसे एआईजी कणों 540 / सेमी, लेकिन शीर्ष पर लेकिन 590 / सेमी के आसपास के क्षेत्र में क्षेत्र, हिस्टैरिसीस क्षेत्र लिथियम के उस भाग का संकेत के पास। # 1 # 3 कणों और प्रदर्शन के कणों को ट्रैक करने के लिए, जब 3 जब कणों को एक # 3.84V तक पहुँचते हैं, 1 # कणों 4.01V तक पहुँच गया है, 0.2V विभवांतर इंगित करता है कि लिथियम करने की प्रक्रिया में है, वहाँ कणों के बीच महत्वपूर्ण असमता हैं, और यह nonuniformity में परिणाम की संभावना है स्थानीय कणों 'अधिभार' या 'ओवर' क्षमता के कारण क्षय हो सकती है।
Shuyu फेंग शो का अध्ययन करता है, लिथियम आयन बैटरी पोल पीस लिथियम असमता एक स्थूल पैमाने पर न केवल तब होता है, लेकिन यह भी एक सूक्ष्म स्तर पर होता है, सक्रिय पदार्थ के विभिन्न भागों और एक कण सक्रिय सामग्री के कणों के बीच एक बड़ा विभिन्न होती है लिथियम एम्बेडेड असहिष्णुता के, इस गैर-एकरूपता से कणों के आंशिक ओवर-डिस्चार्ज का कारण बनता है, जिसके परिणामस्वरूप बैटरी की क्षमता का अपरिवर्तनीय नुकसान हो सकता है।
