چارج اور خارج ہونے والے مادہ، یا لتیم آئنوں کے دوران prolapse کے anode کے مواد، لتیم ارتکاز کی تقسیم براہ راست مواد، دباؤ اور کشیدگی قریب سے الیکٹروڈ مواد کی مقدار کی توسیع یا سنکچن سے متعلق کے انچارج ریاست سے متعلق ہے. ایک لتیم آئن بیٹری الیکٹروڈ شیٹ میں اگر آپ لتیم کی تقسیم کو جانتے ہیں تو، آپ کو بہت زیادہ الیکٹروڈ ردعمل کی معلومات، چارج اور خارج ہونے والے مادہ کے عمل کو سمجھنے اور بیٹری کی ناکامی کا طریقہ کار سمجھا سکتے ہیں.
لتیم آئن بیٹریاں کیسے کام کرتی ہیں:
(1) چارج: لی کیتھوڈ مواد (جیسے LiCoO2 مواد)، الیکٹرولائٹ مواد (جیسے گریفائٹ مواد) کے ذریعے anode کے میں سرایت سے deintercalated، ریورس ڈسچارج راستے میں الیکٹرانوں کی تعداد برابر anode کے مواد میں داخل ہونے جبکہ.
(2) تخریج: الیکٹرولائٹ (مثبت الیکٹروڈ) کے ذریعے anode کے (منفی الیکٹروڈ) deintercalating سے لی + مواد، سرایت کیتھوڈ مواد، جبکہ الیکٹرانوں کی تعداد برابر anode کے مواد، anode کی موجودہ کلیکٹر، اور کلکٹر ذریعے بیرونی سرکٹ کے مثبت الیکٹروڈ سے بہہ کیتھڈو مواد داخل ہونے کے لۓ، تاکہ مثبت اور منفی الیکٹروڈ آکسائڈریشن اور کمی ردعمل سے بالاخلاف ہوجائیں.
چارج اور اخراجات کے عمل کے درمیان فرق یہ ہے: جب چارج کرنا، برقی بیرونی سرکٹ پر منتقل نہیں ہوسکتا ہے، اور طاقت کو کام کرنے کے لئے لاگو کرنا لازمی ہے.
لتیم حراستی کی تقسیم کی پیشن گوئی کے لئے الیکٹرو کیمیکل تخروپن
انجیر میں دکھائے گئے کے طور پر electrochemical کی لیتھیم آئن بیٹری چھدم 2D (P2D) نظریاتی ماڈل، ایک غیر محفوظ الیکٹروڈ اور ایک توجہ حل قائم اصول پر مبنی ہے. 1، بیٹری کے اندر اصل کیمیائی رد عمل پر غور کر کے عمل، عمل مشتمل ٹھوس مرحلے بازی، مائع بازی اور منتقلی اور انچارج کی منتقلی کے عمل، ٹھوس مائع توازن کی صلاحیت کا عمل. بٹلر-Volmer مساوات بیان electrochemical کی رد عمل کا استعمال کرتے ہوئے اور اوپری الیکٹروڈ میں سے ہر ایک کی سطح میں سرایت کر رہا ہے اور لیتھیم طریقہ کار کو نکالنے، کا استعمال کرتے ہوئے ایک دوسری بازی سے Fick کی شریعت کے ذرات میں اندرونی لتیم آئنوں کو بیان بازی عمل مزید رد عمل کے عمل کے اندر مثبت اور منفی الیکٹروڈ حاصل کرنے کے لئے، جبکہ ایک بہت مختصر حساب کے وقت میں ری ایکٹر کے بیرونی پروفائل کا بیٹریاں کے انچارج خارج ہونے والے مادہ کی خصوصیات کو حاصل کرنے کے لئے کئی PDE رد عمل کے عمل اور ساخت ماڈل حد حالات بیان کریں، ٹھوس مرحلے مائع مرحلے حراستی اور ٹھوس مرحلے مواد ممکنہ تقسیم کے ارتکاز کی تقسیم اور بجلی کے حل کی تقسیم اور ایک ٹھوس مرحلے ممکنہ تقسیم اور دیگر تفصیلات، درست، مکمل، وغیرہ پر مبنی طریقہ کار.
انجیر لیتھیم آئن سیل electrochemical کی چھدم 2D (P2D) ماڈل
چھدم بڑھا دیا جب، ساخت کے تین جہتی ہندسی ماڈل، تقسیم تفصیل سے ایک لتیم الیکٹروڈ مواد میں دکھائے گئے کے طور پر لتیم ارتکاز پروفائل 2 کے انچارج SOC کی ایک مختلف ریاست میں شمار کیا جا سکتا ہے، لتیم کوبالٹ آکسائڈ الیکٹروڈ دو جہتی ماڈل، ہو سکتا ہے جو لتیم کی تقسیم کی مقامی یکجہتی.
شناخت 2 لتیم کووبالیٹ الیکٹروڈ کی لتیم حراستی کی تقسیم کے تخروپن نتائج
لیتیم حراستی کی تقسیم کے آن لائن کا پتہ لگانے کے نیروئن کھدائی
پیشن گوئی electrochemically لتیم ارتکاز کی تقسیم بہت سے مسائل بیان کیا جا سکتا ہے، لیکن یہ تمام پیمائش کے بعد سچ نہیں ہے، ایک مثالی لیتھیم آئن بیٹری الیکٹروڈ عمل سنبھالنے. نیوٹران diffraction اور نیوٹران تابکاری کے لئے ایک مختلف مواد کا استعمال کرتے ہوئے کی طرف سے مختلف بچانے کی شرح، مواد کے تجزیہ کی تکنیک. غیر متعلقہ نیوٹران تابکاری تیز بجلی، اور ایٹم بکھرنے لمبائی Z، اور یہ بھی ہلکے ایٹموں کے لئے حساس ہے، اور اس وجہ سے، نیوٹران لیتھیم آئن بیٹری مواد لتیم ایٹم اور نکل مینگنیج کوبالٹ، منتقلی دھات ایٹم پر بہت حساس ہیں، ہم سوستانی میں ایک لتیم تجزیہ کی ایک کنفیگریشن کی بنیاد کے تحت لی آئن بیٹری لتیم آئن بیٹری کی اندرونی تقسیم کے توڑنے کے بغیر کر سکتے ہیں.
اپریٹس انجیر میں دکھائے گئے تھے جو Owejan. 3، ایک گریفائٹ anode اور ایک لتیم نصف خلیات، نیوٹران ریڈیوگراف ٹرانسمیشن لائن کا پتہ لگانے کے عمل اور گریفائٹ الیکٹروڈ شیٹ میں لتیم کی تقسیم میں جمع شیٹس. نیوٹران بیم، پیکیجنگ مواد PTFE ہے داخل بیٹری قطب ٹکڑا کراس تخباگیی امیجنگ، لتیم الیکٹروڈ کراس سیکشن کی تقسیم کی براہ راست پتہ لگانے، ایک طرف نظریاتی تجزیہ کے ذریعے پھر لیپت قطب ٹکڑے ٹکڑے، 5 ملی میٹر چوڑائی، پیکر 4A میں دکھائے پتہ لگانے کی سطح کے 15 ملی میٹر لمبائی. وہ تا کہ مقداری پیمائش لتیم ارتکاز کے قطب ٹکڑا کراس تخباگیی پروفائل پر براہ راست ہو سکتا لتیم ارتکاز ذیلی کے سپیکٹرم شدت، براہ راست رابطہ قائم.
شکل 3 3 اعلی قرارداد نیوٹران آن لائن کا پتہ لگانے کے لئے ایک لتیم بیٹری تعمیراتی آلہ ہے
انجیر 4 پہلی خارج ہونے والے مادہ کے عمل میں ایک گریفائٹ الیکٹروڈ شیٹ، لتیم intercalation الیکٹروڈ شیٹ کی تقسیم ہے. انجیر. 4A کا پتہ چلا ہے ایک ھنبا ٹکڑا اور نمونہ سطح کے یوجنابدق قول، انجیر. 4B مختلف خارج وقت، انجیر کے مطابق ایک پیٹرن میں ایک لتیم ارتکاز کی تقسیم ہے. 4C بیٹری. لتیم ارتکاز اور الیکٹروڈ ممکنہ تقسیم اور اچھی خط و کتابت اپ الیکٹروڈ کے وقت ارتقاء کے مطابق ممکنہ انجیر ہے، اسی طرح. 5 لیتھیم سے پہلے چارج کی تقسیم کے دوران ایک گریفائٹ الیکٹروڈ شیٹ لتیم ارتکاز ہے اور اسی وقت ممکنہ.
انجیر 4 گریفائٹ پہلے ڈسچارج الیکٹروڈ سرایت تخباگیی لتیم بیٹری لتیم ارتکاز کی تقسیم کے عمل، (A) ایک فوٹو گرافی کے یوجنابدق قول، (ب) لتیم مختلف خارج وقت کی تقسیم، وولٹیج (ج) بیٹری کی ارتقاء. (تناسب C / 9)
انجیر 5 گریفائٹ Delithiation لتیم ارتکاز کی تقسیم کے پہلے چارج، (الف) مختلف لمحات میں سے ایک لتیم ارتکاز کی تقسیم اور (ب) ایک بیٹری چارجنگ وولٹیج کے ارتقاء (اضافہ C / 9)
تصویر 4 اور انجیر کے نیوٹران بیم پیٹرن. 5، لیتھیم آئن حراستی quantitatively کا تجزیہ کیا جا سکتا ہے. ڈسچارج / انچارج کے عمل میں، چھوٹے تناسب (C / 9)، لیکن پھر بھی دونوں اطراف قطب ٹکڑے ٹکڑے قریب قریب موجودہ کلیکٹر اور جداکار کو مشاہدہ کیا جا سکتا ہے، اگرچہ لتیم اضافہ کی ناہموار تقسیم، یہ مقداری فرق تجزیہ انجیر میں دکھایا گیا ہے. 6، ڈایافرام لتیم ارتکاز موجودہ جمعاکار جانب سے بلند کرنے کے قریب ہے، اور اضافہ کرسکتے فرق کے ساتھ پارٹی.
موجودہ کلیکٹر اور انجیر کے جداکار پلیٹ کے الیکٹروڈ ضمنی درمیان لتیم ارتکاز فرق 6 ڈسچارج دوران نصب
مزید، بعد داخل لتیم پیکر 7 میں دکھایا لیتھیم آئن حراستی کے قطب ٹکڑوں میں باقی آف پھر تشویش لیتھیم کے گریفائٹ الیکٹروڈ، لتیم کے اس حصے صلاحیت، ناقابل واپسی کی صلاحیت کا نقصان چار گریفائٹ الیکٹروڈ ڈسچارج / انچارج سے پہلے کی وجہ سے. سائیکل، گریفائٹ الیکٹروڈ 8 میں لتیم کی باقی رقم، لتیم کے ناقابل واپسی نقصان بنیادی طور پر سب سے پہلے سائیکل میں پایا جاتا ہے، کئی ادوار، لتیم باقی کی رقم میں تقریبا کوئی تبدیلی کے بعد.
لتیم 7 ایک ڈسچارج صلاحیت سے پہلے 4 سائیکل اور انجیر کے باقی صلاحیت.
تجرباتی ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، محققین کی لائن کا پتہ لگانے کی تکنیک، ایک لتیم آئن بیٹری کی تحقیق کے طریقہ کار کو تیار کرنے کے لئے جاری رکھیں. نیوٹران بیم لائن کا پتہ لگانے کے علاوہ، اور پتہ لگانے رمن لائن، ایکس رے، اور دیگر آن لائن ٹیسٹنگ کی تکنیک.
