میں تیز رفتار ترقی کے موقع میں ushered لیتھیم آئن بیٹریاں بنانے کے لئے برقی کار صنعت ہائی وولٹیج، اعلی توانائی کی کثافت اور عمدہ سائیکل کارکردگی کی لتیم آئن بیٹری ان سب سے زیادہ کامیاب کیمیائی توانائی اسٹوریج بیٹری، خاص طور پر حالیہ برسوں میں تیزی سے ترقی کر دے، بہت بڑی مارکیٹ ترغیبات کی تیزی سے توسیع کے لئے عالمی لیتھیم آئن بیٹری کی صلاحیت. پر روایتی کیمیائی اسٹوریج بیٹریاں لیتھیم آئن بیٹری توانائی کی کثافت اور سائیکل زندگی کو واضح طور پر فائدہ مند ہیں اگرچہ، لیکن لیتھیم آئن بیٹری درجہ حرارت ملائمیت کے مقابلے بہت کمیوں، کم درجہ حرارت پر متحرک حالات کے باعث خراب ہو جاتا بیٹری کی صلاحیت میں کمی کے نتیجے میں، یہاں تک کہ الیکٹرولائٹ کے ساتھ مثبت اور منفی درمیان ایک جانب ردعمل میں اضافہ کرنے کے لئے ایک اعلی درجہ حرارت پر حفاظت کے مسائل پیدا، لتیم آئن بیٹری میں، سیل کے نتیجے میں، وہاں ہیں جس کی وجہ سے لیتھیم آئن بیٹری ایپلی کیشنز کی ایک پیچیدہ درجہ حرارت کنٹرول سسٹم استعمال کرنے کی ضرورت کے نتیجے میں مزاحمت، لیتھیم آئن بیٹریاں کے اثرات سائیکل کی کارکردگی میں اضافہ کر سکتے ہیں، بجلی کی توانائی کی کھپت میں اضافہ کرے گا دوسری طرف لتیم آئن بیٹری پیک کے اس پہلو کی قیمت میں اضافہ برقی گاڑیوں کی مسافت کو کم.
ایک اعلی درجہ حرارت گیس ڈراپ اور سائیکل کارکردگی ڈھلنے سے لیتھیم آئن بیٹری کے مسائل، آر Genieser لوگوں کے لئے وارمک الیکٹرولائٹ کی additive یونیورسٹی طرح NMC111 / گریفائٹ سیل 80 ℃ زیادہ درجہ حرارت پر نیچے گیس، داخلی مزاحمت اور صلاحیت کمی میں اضافہ احتیاط سے مطالعہ بنیادی طور پر اضافہ ہوا مزاحمت NCM111 انچارج تبادلے مثبت الیکٹروڈ مواد، آر Genieser NCM111 انچارج تبادلے کے مواد کی وجہ سے اس کی طرف سے بیٹری کی اندرونی مزاحمت میں اضافہ کے خلاف تاکہ اس کے نتیجے میں، ٹوٹ ثانوی ذرات کی مائبادا کو بڑھانے میں ایک اہم عنصر ہے کہ دکھاتے تجزیہ کیا گیا تھا، مواد کی اعلی درجہ حرارت کی خصوصیات کی اصلاح ثانوی ذرات کی ساخت کے لئے مستحکم ہونا چاہئے.
مندرجہ ذیل ٹیبل میں، جہاں ایک PES 1،3-کی propylene گروپ ہے میں استعمال کیا آزما آر Genieser الیکٹرولائٹ اجزاء - sultone، ڈی ٹی ڈی methylene methanedisulfonate ہے، (trimethylsilyl کے TTSPi ) phosphite.
مندرجہ ذیل اعداد و شمار ایک کا استعمال کرتے ہوئے electrolysis کے کے علاوہ میں، 80 ℃ زیادہ درجہ حرارت پر مختلف منحنی خطوط الیکٹرولائٹ بیٹری سائیکل کو ظاہر کرتا ہے کسی بھی additives کے ایک بیٹری الیکٹرولائٹ 50 چکروں جو ابتدائی صلاحیت کا 90 فیصد سے زائد کھو اندر ہے کا استعمال کرتے ہوئے بغیر دیکھا جا سکتا ہے گردش کے بعد بیٹری سیال بھی اہم ابڑا، ایک اعلی درجہ حرارت پر LiF اور PF5 LiPF6 میں سڑے کیا جا سکتا ہے جس جھیلا، اور PF5 ایک مضبوط لیوس ایسڈ، HF اور POF3، پیداوار اور مزید رائے کی وجہ سے پانی کے ساتھ رد عمل ظاہر کرنے کی صلاحیت رکھتی ہے CO2 اور کو لوگوں (مندرجہ ذیل فارمولے میں دکھایا گیا ہے) کی نسل، کے علاوہ میں بھی مثبت الیکٹروڈ الیکٹرولائٹ حل کی آکسیکرن، CO، CO2 اور دیگر گیسوں کے نتیجے میں کی وجہ سے.
الیکٹرولائٹ کو VC additive کی صرف 1٪، یہ ممکن ہے بہت اعلی درجہ حرارت (وکر B) میں electrolytic حل کے سائیکل کی کارکردگی کو بڑھانے کے لئے، اور PES ڈی ٹی ڈی نے مزید کہا، TTSPi الیکٹرولائٹ کی additive سی الیکٹرولائٹ مقابلے میں قدرے بہتر ہے B، D اور قریبی ابتدائی سائیکل میں الیکٹرولائٹ B، C دونوں الیکٹرولائٹس سائیکلنگ کارکردگی میں، لیکن بیٹری کی صلاحیت میں اچانک کمی کے بعد زیادہ FEC (ایک عام منفی الیکٹرولائٹ سی شامل کرتے ہوئے 200 بار واقع ہوئی additive کے، LiF ایسئآئ فلم کی اعلی سطح فراہم کرنے کے اس طرح الیکٹرولائٹ ای کی ایک اعلی درجہ حرارت پر ایسئآئ فلم کی میکانی استحکام) کو بہتر بنانے میں بھی تیزی سے کمی صلاحیت ڈراپ رجحان واقع ہوئی ہے، اور ایک بیٹری ابڑا رجحان پایا جاتا ہے، جس سے ہو سکتا ہے وجہ FEC کرنے کے لئے ایک اعلی درجہ حرارت پر سڑن (فارمولا ذیل میں دکھایا گیا).
ذیل میں دکھایا انچارج تبادلے بی فٹنگ کی طرف سے حاصل EIS مائبادا RCT، دیگر الیکٹرولائٹ کے مقابلے میں دیکھا جا سکتا ہے، ایک سی سیل سائیکل انچارج ایکسچیج مزاحمت میں اضافہ کی شرح سست ہے، اس مادے PES بہتر بنانے کی وجہ سے ہو سکتا ہے الیکٹرولائٹ کے استحکام، نسبتا مستحکم فٹ، گردش B اور C میں صرف electrolytic حل سے حاصل سیریز مزاحمت روپے پر دیکھا جا سکتا رہے دیگر الیکٹرولائٹس ایک اہم اضافہ دکھایا گیا ہے. ہم یہاں الیکٹرولائٹ نوٹ کریں 200 D کے بعد ایک واضح اضافہ ایک ایسے وقت صرف ڈائیونگ بیٹری کی صلاحیت، الیکٹرولائٹ بیٹری D میں ایک ممکنہ صورت اشارہ ختم کر دیا ہے (شریک سالوینٹس شکار سرایت PC، DEC میں LiPF6 پر اس وقت ہوتی ہے روپے الیکٹرولائٹ عدم استحکام، ان عوامل الیکٹرولائٹ ڈی کی تیز کھپت) کے نتیجے میں.
انجیر کیس الیکٹرولائٹ کی additive ایک اور volumetric توسیع کے بغیر ایک بیٹری کو روزگار 80 ڈگری سے اوپر.] 40 ℃ چکروں میں C، کم درجہ حرارت چکریی حجم تبدیلی اوپر بیٹری بنیادی طور delithiation کے مثبت اور منفی الیکٹروڈ لتیم intercalation سے ماخوذ ہے حجم میں تبدیلی (لتیم intercalation گریفائٹ 8 فیصد، لی کے بارے میں 2٪ کے دوران NCM حجم توسیع کے دوران توسیع)، اعلی درجہ حرارت پر R. Genieser میں تا کہ بڑے حجم توسیع NCM بیٹری الیکٹرولائٹ بنیادی طور پر ایک مثبت الیکٹروڈ لیڈ آکسیکرن کی مصنوعات کی ہے کیونکہ گیس (EC آکسیکرن مطالعہ CO ظاہر کیا ہے اور CO2 اہم ذریعہ سیل گیس ہیں) electrolytic حل B کی بیٹری حجم توسیع کا استعمال کرتے ہوئے، پیکر ب سے دیکھا جا سکتا ہے جس سے ہو سکتا ہے ایک بیٹری الیکٹرولائٹ کا استعمال کرتے ہوئے مقابلے میں نمایاں طور پر سست ہے، VC ایک زیادہ مستحکم passivation کی پرت کی تشکیل کے لئے حصہ ہے کے بعد سے (وائس چانسلر صرف منفی الیکٹروڈ میں ایک مستحکم ایسئآئ فلم کی تشکیل نہیں کریں گے کہ شو کا مطالعہ، لیکن یہ بھی ظاہر ہے کہ ایک passivation کی پرت مثبت الیکٹروڈ پر قائم کی ایک پتلی پرت)، اور تجربہ C ایک الیکٹرولائٹ ابتدائی توسیع کے بعد، کوئی اہم حجم توسیع بیٹری کی سائیکل میں دیر اس وقت ہوتی، الیکٹرولائٹ سی کی additive الیکٹرولائٹ کی، اوااڈیٹاوی سڑن مثبت الیکٹروڈ کی سطح پر ایک مستحکم passivation کی پرت بنانے کی صلاحیت رکھتا ہے اور اس طرح سے بھی کم سالوینٹس دکھائی.
مندرجہ ذیل اعداد و شمار سے 25 سائیکل اور 80 ℃، مثبت اور منفی SEM تصویر کے بعد بجلی کے حل میں بیٹریاں A اور C کے استعمال سے پتہ چلتا ہے، یہ واضح ہو گیا ہے کہ بیٹری میں ایک اعلی درجہ حرارت سائیکل، الیکٹرولائٹ سڑن کی مصنوعات NCM کی سطح ملازم نے مزید کہا الیکٹرولائٹ بغیر نمایاں طور پر 25 میں thicker کے مقابلے میں ڈگری.] بیٹری کی سی سائیکل. NCM کوئی قابل ذکر تبدیلی کے electrolytic حل سطح C کے استعمال، کورس کے، مثبت الیکٹروڈ کی سطح کے نہیں ہوتی ہے پر الیکٹرولائٹ کی کہ سڑن مطلب یہ نہیں ہے، الیکٹرولائٹ مثبت الیکٹروڈ کی سڑن مصنوعات کے طور پر منتقل ہو سکتے ہیں ایک ایسئآئ فلم کی تشکیل کے لئے منفی الیکٹروڈ کی سطح.
منفی الیکٹروڈ کی سطح ایسئآئ فلم سے دیکھا جا سکتا ہے، ایک اعلی درجہ حرارت پر additives کے بغیر بجلی سے حل ایک الیکٹرولائٹ سڑن مصنوعات (بنیادی طور پر LiF)، منفی الیکٹروڈ کی سطح اور الیکٹرولائٹ بی ای بجلی سڑن زیادہ مصنوعات کی ایک موٹی پرت قائم ہے کم ذرات بھی چھوٹے ہیں، ایک سے زیادہ مستحکم ایسئآئ فلم یا مثبت الیکٹروڈ کی سطح پر الیکٹرولائٹ کی دونوں کم سڑن کے قیام کے قابل دونوں الیکٹرولائٹس. D منفی الیکٹروڈ الیکٹرولائٹ ترقی کی تشکیل کی ہے ایک ریاست دکھا، اور میں تحلیل نہیں کیا جا سکتا اشارہ کرتا ہے جس DMC، اشارہ اس LiPF6. C منفی الیکٹروڈ کی سطح کے ملازم الیکٹرولائٹ بیٹری ریاست کی سڑن مصنوعات کے نمایاں طور پر کمرے کے درجہ حرارت سیل سائیکل کے مقابلے میں تبدیل نہیں کیا ہو سکتا ہے.
تجزیہ EIS اعلی درجہ حرارت سائیکل کیونکہ ایک کی سطح کے اس کے، بجلی کی وجہ سے ہونے electrolytic حل کی سڑن کی ایک بیٹری مثبت الیکٹروڈ بنیادی طور پر بجلی کے حل کے مائبادا اضافہ کی طرف سے، ایک اہم اضافہ دکھایا گیا ہے کے بعد مختلف الیکٹرولائٹس NCM مثبت الیکٹروڈ مائبادا کا استعمال کرتے ہوئے کے نتیجے سے VC مائع بی خلیات مثبت الیکٹروڈ میں الیکٹرولائٹ کی سڑن دبانے کر سکتے ہیں، لیکن اس کی وجہ سے چکروں کی بڑی تعداد (350) تک، مائبادا میں سب سے بڑا اضافہ، NCM کی مائبادا سائیکل کی تعداد مواد ایک ہی ہے لیکن گردش سی الیکٹرولائٹ سے زیادہ ہے میں اضافہ کرنے کے لئے اگرچہ ایک چھوٹی وجہ شارٹ سائیکل اوقات اندرونی مزاحمت میں (175 بار) اضافہ اتنا کرنا electrolytic حل، ملازم NCM D اور E مواد electrolytic حل کا اچھا استحکام کا اشارہ بھی کم بجلی کے حل کی تعداد.
انجیر کی تشکیل کے بعد اور XRD پیٹرن کے بعد سی این سی ایم میں ایک کیتھوڈ مواد پر الیکٹرولائٹ ڈگری کے طور پر.] بیٹری 80 C درجہ حرارت سائیکلنگ، درجہ حرارت سائیکل NCM مواد اور کوئی قابل ذکر تبدیلی کے بعد کرسٹل ساخت میں دیکھا جا سکتا ہے، لیکن ہم نوٹ کریں 006/012 کے HKL اقدار اور 018/110 سے دو diffraction کے چوٹیوں اہم تبدیلی ہے، اور C کی قدر کی طرف اشارہ کرتا ہے ایک مواد ایک اہم تبدیلی اس وقت ہوتی ہے، ہم عام طور A / C اور فعال مواد میں خطی پیش کی گئی ہے کہ متعلقہ لی یقین (انجیر ب میں دکھایا گیا ہے)، ہم NCM stoichiometric مواد کو انجیر لی سے ایکس سی 0،952 میں گردش الیکٹرولائٹ میں دیکھ سکتے ہیں، سے ظاہر ہوتا ہے کہ اس مواد کے سب سے زیادہ سرگرمی لی (96.4٪) کو برقرار رکھا جاتا ہے، درجہ حرارت سائیکل کے بعد NCM الیکٹرولائٹ مواد B کے استعمال لی کے بارے میں 74.4٪ کی SOC = بقایا سرگرمی کے مطابق، کھو زیادہ سرگرمی لی. اس کوڈ سے ہم دیکھ سکتے ہیں، electrolytic حل کا استعمال کرتے ہوئے بیٹری تقریبا کوئی C درجہ حرارت سائیکل ہے لی سرگرمی نقصان میں چارج اور نروہن کے عمل کو بڑھا کر ایک سیل پولرائزیشن کی طرف جاتا ہے کے نتیجے میں، کی وجہ سے ایک مثبت سطح انچارج تبادلے مائبادا میں اضافہ کرنے کے لئے سائیکل کہاں؟ یہ شاید ہے میں صلاحیت سے 35 فیصد کا نقصان، واقع ہوئی ہے.
تبادلے عوامل سی NCM کی مائبادا میں اضافہ کی وجہ سے بجلی کے حل کا استعمال کرتے ہوئے چارج تجزیہ کے لئے، مال کی R. Genieser NCM کراس سیکشن مشاہدہ اور تجزیہ کیا گیا تھا، ہم نے اعداد و شمار NCM بنیادی ذرات کی ایک بڑی تعداد کو ایک ساتھ sintered کی جاتی ہیں کی طرف سے قائم کیا جاتا ہے سے مشاہدہ ثانوی ذرات، لیکن 80 ڈگری کے بعد.] C درجہ حرارت سائیکل، ذرات میں اضافہ کے درمیان رابطے کی مزاحمت کا باعث، NCM کے بنیادی ذرات کے درمیان پیدا ذرات سے باہر بنیادی ذرات کے مرکزی حصے سے علیحدگی کے نتیجے میں متعدد درار،.
R. Genieser تحقیق اعلی درجہ حرارت، گیس کی توسیع اور دیگر مظاہر سے اوپر نیچے رد ہماری NCM / گریفائٹ بیٹری کی صلاحیت کے طریقہ کار میں ایک گہری بصیرت دیتا ہے، الیکٹرولائٹ کی additive گیس کی پیداوار کو کم کرنے، بلند درجہ حرارت میں الیکٹرولائٹ کی سڑن کو کم کرنے، بیٹری کو بہتر بنا پایا گیا چکریی کی کارکردگی پر اہم اثر پڑتا ہے. R. Genieser مطالعہ سے یہ بھی ظاہر ہوا ہے کہ اگرچہ PES، ڈی ٹی ڈی اور TTSPi دیگر الیکٹرولائٹ additives کے مؤثر طریقے سے گیس بیٹری لی کو کم سرگرمی نقصان کو کم کرنے، بیٹری کی NCM / گریفائٹ سائیکل کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے کر سکتے ہیں، لیکن اب بھی مثبت الیکٹروڈ انچارج تبادلے کی مائبادا میں اضافہ سے بچنے کے نہیں کر سکتے، مزید تحقیق، اس طرح کا باعث NCM انچارج تبادلے بنیادی طور پر ثانوی ذرات NCM درار کی اندرونی مائبادا کی وجہ سے، بنیادی ذرات کے حصے اور بنیادی ذرات کے درمیان علیحدگی کے نتیجے میں، رابطہ مائبادا میں اضافہ کے نتیجے میں ہے میں اضافہ ہوا ہے کہ پتہ چلتا ہے بیٹری کم کے خارج ہونے والے مادہ کی صلاحیت، اس طرح کے مواد کی اعلی درجہ حرارت پر کارکردگی کے لئے مرضی کے پولرائزیشن کے نتائج میں اضافہ ثانوی ذرات کی NCM NCM مواد کے استحکام کو بہتر بنانے کے لئے بنیادی طور پر ہے.
