دراسة حول آلية بطاريات ليثيوم أيون انخفاض أسفل يتركز معظمهم في القطب الموجب والسالب المواد، مثل العديد من الدراسات قد أظهرت أن الخسائر المادة الفعالة، وزيادة في المقاومة الداخلية للبطارية، وما هي العوامل الرئيسية المسببة للأيونات انخفاض فشل الليثيوم، والموثق ليثيوم تراجع دور أسفل خلال بطاريات أيون لعبت لا تزال صغيرة نسبيا. في الواقع، على الرغم من أن نسبة الموثق في بطاريات ليثيوم أيون صغيرة جدا (عادة أقل من 5٪ من المادة الفعالة)، ولكنه يلعب الموثق دورا حاسما في بطارية ليثيوم أيون، ولاصقة تعمل جزيئات المادة الفعالة، والجزيئات موصل المستعبدين معا لتشكيل نظام مستقر. ومع ذلك، في عملية الشحن والتفريغ بسبب وجود الإيجابية والسلبية يؤدي تغيير حجم معين إلى تدمير هذا الهيكل المستقر ، على سبيل المثال ، الأكثر شيوعًا هو الوضع الموضح في الشكل أدناه ، حيث تظهر ظاهرة الطبقة بين المادة اللاصقة / الموصلة وجزيئات المادة النشطة ، مما ينتج عنه المادة الفعالة تسببت الخسارة في انخفاض القدرة القابلة للانعكاس لبطارية ليثيوم أيون.
من أجل تحليل دور لاصقة في بطاريات ليثيوم أيون الانخفاض أسفل أثناء اللعب، وجامعة بورتسموث (على الجميع ورائي: "بورتسموث هايتس"، ليس هناك شعور للمربع B) من JM فوستر من نموذج عملية لدراسة نشط شكل مواد الجسيمات، على معدل دوران من الخصائص لاصقة الترابط، تشير الدراسات إلى جزيئات بيضاوي الشكل يزيد بشكل كبير من امتصاص لاصقة في التوسع العلوي والسفلي من الجسيمات بالكهرباء سلالة ، ومعدل التفريغ تهمة كبيرة (أكثر من 1C) أيضا زيادة كبيرة في إجهاد الموثق على الجانبين الأيسر والأيمن من جزيئات المادة النشطة ، مما يؤثر على أداء دورة من البطارية.
نموذج JM فوستر يتألف من ثلاثة افتراضات رئيسية هي: 1) مليئة إلكترود بالكهرباء المادة الفعالة يتكون من الجسيمات التي يسهل اختراقها كروية ولاصقة مرنة، وmicropores لاصقة؛ 2) سوف يكون في جزيئات المادة الفعالة للالإدراج الليثيوم والامتزاز من الليثيوم يحدث توسيع حجم ؛ 3) سوف تضخم المادة اللاصقة عند اتصالها بالكهرباء.
وفقا لافتراضات أعلاه، JM فوستر نموذج رياضي على المحرك (بسبب وجود عدد كبير من تصميم نماذج من المعرفة الميكانيكية، وليس سلسلة صغيرة من الهندسة الميكانيكية هنا هي أيضا ليست التعدي على ممتلكات الغير، والأصدقاء المهتمين يمكن عرض النص الأصلي) ، ننظر مباشرة إلى نتائج النموذج.
في الممارسة العملية يتم حل عشرات الملايين من القطب النشط الجسيمات المادية وكمية كبيرة من تكوين لاصقة مباشرة إلى القطب كله غير واقعي بشكل واضح، لذلك يستخدم JM فوستر طريقة مبسطة، JM فوستر أنه بالإضافة إلى حافة القطب موقف من قبل قوات، القطب الداخلي هو موحد للغاية، حتى نتمكن من تبسيط عملية حل كامل المواد القطب النشطة وجسيم واحد وحلها لاصقة المحيطة بها، حتى أن عملية الحل وتبسيطها إلى حد كبير النموذج.
ويوضح الشكل التالي الموثق في امتصاص توسيع المنحل بالكهرباء في توزيع الإجهاد حول الجزيئات المادة الفعالة، وانخفاض لوحة ج تظهر نقطة الربط P والنقطة E من الموثق في جزيئات المادة الفعالة بعد امتصاص بالكهرباء وكلاء الاتجاه سلالة، يمكننا أن نرى من هذا الرقم الحل امتصاص في لاصقة يسبب زيادة في الضغط عند نقطة P هي قريبة من سطح الجسيمات والقطب جامع بعد التوسع، في حين أن الجسيمات عند نقطة E من الجانبين الأيمن والأيسر من سلالة نظرا لانسيابية المادة اللاصقة ، فإن المادة اللاصقة سوف تدفع المادة اللاصقة من أعلى و الجزء السفلي من جزيئات المادة النشطة إلى جانبي المادة الفعالة تحت تأثير السلالة.
يبين الشكل (ب) أدناه توزيع السلالة للمادة اللاصقة المحيطة أثناء تغير حجم جزيئات المادة النشطة ، ويمكن ملاحظة ذلك من الرقم أن توزيع الإجهاد اللاصق الناتج عن تغير حجم المادة النشطة يكاد يكون موحدًا ، ولكن الدراسة المتأنية لا تزال موجودة يتعرض الأيمن والأيسر المادة الفعالة سلالة اللصق أو المادة الفعالة من أقاصي الدنيا لاصقة لسلالة، مما يدل على أن دورة من الجانبين الأيسر والأيمن من الجسيمات الموثق من المواد النشطة أكثر عرضة لظاهرة التبطين ولكن في الواقع، نحن بحاجة إلى احظ المادة الفعالة القطب إيجابية خلال ركوب الدراجات من تغيير حجم صغير جدا (NMC 2-4٪)، وبالتالي فإن التغييرات سلالة من الجسيمات الموثق من المادة الفعالة نظرا لتوسع حجم يرجع ذلك إلى حقيقة أصغر بكثير من PVDF التوسع في الحجم الناجم عن الشفط اللاصق.
يتم توجيه تحليل ما سبق إلى جسيمات كروية، ولكن الاستخدام الفعلي للجزيئات لدينا العديد من الأشكال الأخرى، وبالتالي JM فوستر تأثير شكل مختلف الجسيمات من سلالة الناجمة عن حللت لاصقة ويبين الشكل التالي شكل جسيمات مختلفة للتأثير على توزيع السلالة بعد شفط المادة اللاصقة ، تكون سلالة الربط في نقطة P للجسيمات الإهليلجية موجبة ، وتكون سلالة الربط في النقطة E سالبة ، كما هو محسوب. هذا يتفق مع التحليل السابق أيضا يمكن أن ينظر إليه من هذا الرقم، والجسيمات بيضاوي الشكل الاتجاه ترتيب تؤثر أيضا على سلالة لاصق، عند الجانب أطول خط العرض البيضاوي إلى سطح القطب، سيؤدي إلى زيادة كبيرة في سلالة لاصقة.
ويوضح الشكل التالي السلالة في نسبة الرسوم المختلفة لاصقة (FIG لاصقة في سلالة من القطب الموجب، b غير لاصقة FIG توتر في القطب السالب)، وأبطأ حساب نسبة الرسوم المستخدمة يتطلب اكتمال 3100h الشحن، ويحتاج فقط وهو أسرع معدل تهمة 0.031h شحن اكتمال، يمكن أن ينظر إلى سلالة والمسؤول عن معدل عال زيادة كبيرة في نقطة موقف E نشطة المواد الجسيمات لاصقة من الرسم، مما تسبب في اصقة ونشاطا مشكلة تفتيت جسيمات المادة: بشكل عام ، فإن الشحن السريع لأكثر من 1C سيكون موجبًا ، وسوف يتلف لاصق القطب السالب ، مما يؤثر على حياة بطارية ليثيوم أيون.
العمل JM فوستر حتى نتمكن من سلالة من لاصق حول الجزيئات المادة الفعالة من التوزيع على المستوى الجزئي لديهم فهم واضح للعوامل وتوزيع سلالة من تأثير اللصق - المادة الفعالة شكل الجسيمات ومعدل المسؤول عن تصريف، إجراء مناقشة متعمقة ، لتصميم المواد الكهربائي وتصميم بطارية ليثيوم أيون له أهمية توجيهية معينة.
