Ábhair anóid ceallraí litiam agus an todhchaí
Ceallraí tánaisteacha in-athluchtaithe is ea ceallraí litiam-ian, atá comhdhéanta den chuid is mó de chúig phríomhchuid: leictreoid dhearfach, leictreoid dhiúltach, leictrilít, deighilteoir agus bailitheoir reatha.
Is í príomhfheidhm na n-ábhar leictreoid dearfach agus diúltach ná iain litiam a eastóscadh / a chur isteach níos saor, chun feidhm luchtaithe agus scaoilte a bhaint amach.
Le linn an phróisis luchtaithe, baintear iain litiam as an ábhar dearfach leictreoid agus cuirtear isteach san ábhar leictreoid dhiúltach comhfhreagrach iad tríd an leictrilít. Ag an am céanna, sreabhann leictreoin amach ón leictreoid dhearfach tríd an gciorcad seachtrach agus sreabhann siad chuig an leictreoid dhiúltach;
Nuair a scaoiltear ceallraí litiam, baintear iain litiam as an leictreoid dhiúltach agus ath-leabaítear iad san ábhar dearfach leictreoid tríd an leictrilít. Ag an am céanna, sreabhann leictreoin ón leictreoid dhiúltach go dtí an leictreoid dhearfach tríd an gciorcad seachtrach.
Cad é ábhar anóide na ceallraí litiam?
Is é an t-ábhar diúltach leictreoid iompróir ian litiam agus leictreon sa phróiseas luchtaithe ceallraí, agus imríonn sé ról stórála agus scaoilte fuinnimh. Tá sé ar cheann de na príomhfhachtóirí a chinneann feidhmíocht cadhnraí litiam-ian agus a choinníonn cuisle sábháilteachta na gceallraí cumhachta.
Caithfidh na 7 gcoinníoll seo a leanas a bheith ag an ábhar leictreoid dhiúltach idéalach
1. Tá an poitéinseal ceimiceach íseal, ag cruthú difríocht mhór fhéideartha leis an ábhar dearfach leictreoid, agus ar an gcaoi sin ceallraí ardchumhachta a fháil;
2. Ba cheart go mbeadh cumas rothaíochta sonrach níos airde aige;
3. Ba cheart Li + a chur isteach agus a eastóscadh go héasca san ábhar leictreoid dhiúltach, agus tá éifeachtacht ard coulombic aige, ionas gur féidir muirear réasúnta seasmhach a bheith ann agus voltas urscaoilte le linn an phróisis eastósctha Li +;
4. Seoltacht leictreonach mhaith agus seoltacht ian;
5. Tá cobhsaíocht mhaith aige agus leibhéal áirithe comhoiriúnachta le leictrilítí;
7. Ba cheart go mbeadh acmhainní saibhir i bhfoinse na n-ábhar, íseal i bpraghas, simplí sa phróiseas monaraíochta; sábháilte, glas agus saor ó thruailliú.
Níl ábhair anóide a chomhlíonann na coinníollacha thuas ann go bunúsach faoi láthair, agus mar sin tá an taighde ar ábhair nua anóide le dlús ardfhuinnimh, feidhmíocht mhaith sábháilteachta, praghas íseal, agus ábhair atá ar fáil go héasca anois ina thasc práinneach, ar ábhar te é freisin réimse an taighde ar cheallraí litiam ag an bpointe seo.
Iniúchadh agus todhchaí ábhair anóide do chadhnraí litiam
Úsáidtear ábhar ilchodach Fosfáit Hidrigin Graphene / Siorcóiniam (ZrP) mar ábhar leictreoid dhiúltach ceallraí litiam, ar féidir leis seoltacht ábhair cheallraí a shárú.
Tá na tréithe a bhaineann le droch-airíonna leictreacha agus le héifeachtaí tromchúiseacha fairsingithe toirte ag tréithe cobhsaíochta timthrialla láidir agus seoltacht leictreach láidir.
1. Meicníocht stórála litiam comhdhúile graphene / ZrP
1. Iompar stórála litiam ábhair graphene
Tá bealaí tarchuir leictreon agus ian níos fearr ag Graphene, atá tairbheach chun an ráta luchtaithe agus urscaoilte a bhrostú. Nuair a úsáidtear graphene mar ábhar leictreoid dhiúltach, is í seo a leanas an fhoirmle imoibriúcháin cheimiceach:
Cé go bhfuil ráta idirleathadh ard Li + ag graphene agus go bhfuil cumas ard aige le linn an chéad phróisis luchtaithe agus urscaoilte nuair a úsáidtear é mar ábhar leictreoid dhiúltach do chadhnraí litiam, beidh cumas na graphene ag lobhadh go tapa tar éis roinnt timthriallta luchtaithe agus scaoilte iomlána. agus ní féidir iad a úsáid ina n-aonar. Ábhar anóid ceallraí litiam, tá sé seo toisc go n-imoibríonn an t-ábhar graphene le leictrilít na ceallraí litiam le linn an chéad luchtaithe agus urscaoilte, agus tiocfaidh an dromchla teagmhála leis an leictrilít níos mó le linn an timthrialla leictreachais, rud a fhágfaidh go mbeidh carnadh sraitheanna ann, agus go dtiocfaidh carnadh sraitheanna dá bharr in dochúlaitheacht agus éagobhsaíocht. Passivation an scannáin SEI, cé go bhfuil an graphene ullmhaithe furasta a cheirtleáil agus a charnadh mar gheall ar an struchtúr lamellar, rud a fhágann go bhfuil a éifeachtúlacht coulombic íseal.
2. Éifeacht sineirgisteach ábhar ilchodach graphene / ZrP
Ní amháin go bhféadann comhdhéanamh fosfáit hidrigine siorcóiniam agus graphene seoltacht na ceallraí a fheabhsú agus a éifeacht leathnú toirte a fheabhsú, ach tá cumas maith stórála litiam aige freisin agus féadann sé acmhainn shonrach an ábhair chumaisc a mhéadú. I gcomparáid le hábhair charbóin eile, tá buntáistí ag graphene a bhaineann le hachar dromchla mór sonrach, neart meicniúil ard, agus seoltacht leictreach maith. Taispeánann taighde ar SnO 2, FeSb 2 agus ábhair eile gur féidir le tabhairt isteach graphene a fheidhmíocht leictriceimiceach a fheabhsú go héifeachtach.
2. Prionsabal oibre ilchodach graphene / ZrP
Ullmhaítear an t-ábhar ilchodach fosfáit hidrigine graphene / siorcóiniam trí mhodh solvothermal, a fhéadann an graphene ginte a chloí le dromchla fosfáit hidrigine siorcóiniam in situ chun fosfáit hidrigine siorcóiniam agus ábhar ilchodach graphene a fháil. Tar éis cailcínithe, is féidir an graphene a bheith sa fosfáit hidrigine siorcóiniam Cruthaítear folúntais ocsaigine sa laitíse criostail, agus ar an gcaoi sin líon na n-iompróirí agus na lochtanna laitíse a mhéadú, agus an seoltacht a fheabhsú. Cuireann láithreacht graphene ar chumas líonra seoltaí a fhoirmiú idir nanacháithníní fosfáit hidrigine siorcóiniam, atá tairbheach chun seoltacht fhoriomlán an ábhair a fheabhsú. Ag an am céanna, úsáidtear graphene mar scannán solúbtha chun dromchla an fosfáit hidrigine siorcóiniam a chótáil, ar féidir leis an éifeacht leathnú toirte a mhaolú le linn an phróisis luchtaithe agus scaoilte.
Ar an tríú dul síos, na hionchais a d’fhéadfadh a bheith ag ábhair chumaisc graphene / ZrP
1. Tá tréithe oibriú simplí agus éasca ag an modh ullmhúcháin, in-atáirgtheacht láidir, costas íseal agus gan aon truailliú ar an gcomhshaol;
2. Úsáidtear an t-ábhar ilchodach de fosfáit hidrigine siorcóiniam agus graphene a ullmhaítear leis an modh seo mar ábhar leictreoid dhiúltach na ceallraí litiam, ar féidir leis na fadhbanna a bhaineann le droch-seoltacht ceallraí agus éifeacht thromchúiseach leathnú toirte a shárú, agus tá tréithe cobhsaíochta láidre timthriall aige. agus seoltacht láidir;
3. Toisc go bhfuil seoltacht ard agus achar dromchla sonrach mór ag graphene, féadann sé seoltacht ábhar ilchodach ceallraí a fheabhsú go héifeachtach, agus ag an am céanna, is féidir le sciath graphene éifeacht leathnú toirte na n-ábhar ilchodach ceallraí a fheabhsú go héifeachtach agus feidhmíocht leictriceimiceach a fheabhsú. d'ábhair ilchodacha ceallraí.
