Ullmhú Ábhar Comhchodach Silicon-charbóin d'Ábhar anóid Cadhnraí ian

Ullmhúchán ábhar cumaisc sileacain-charbóin d'ábhar anóid ceallraí ian

Baineadh úsáid níos mó as cadhnraí litiam-ian (LIB) i bhfeistí stórála acmhainne móra mar fheithiclí leictreacha agus feistí stórála fuinnimh (ESS) agus gléasanna soghluaiste mar gheall ar a saintréithe cobhsaí saoil agus a n-éifeachtúlacht ard.

Is féidir na straitéisí seo a leanas a úsáid chun dlús fuinnimh an LIB a chur chun cinn (Wh = kg): 1) na sonraí leictreoid 2 a mhodhnú) an teicneolaíocht bhrataithe a fheabhsú 3) na sonraí a líonann an anóid agus an chatóid a fheabhsú, 4) ionsú na litiam a chur chun cinn ráta an chatóid. Mar sin féin, is iondúil go mbíonn modhanna 2-4 teoranta do spás inmheánach agus pleanáil a bharrfheabhsú, agus dá bhrí sin, tá taighde á dhéanamh go gníomhach ar chomhdhéanamh ábhar nua leictreoidí.

Faoi láthair, is graifíte an fhoinse catóide is ionadaí a úsáidtear in LIBS. Mar gheall ar threoshuíomh neamhchlaonta na ciseal graiféine, taispeántar iompar urscaoilte muirir an-inchúlaithe agus dá bhrí sin tá saolré fada aige.

Ina theannta sin, nuair a ghearrtar go hiomlán graifít, is é sin, nuair atá iain litiam i láthair idir na sraitheanna, is é 0V vs Li = Li + an poitéinseal leictreoid. Tugann sé seo le fios gur féidir le graifít poitéinseal a léiriú mar atá i miotal Li íon. Dá bhrí sin, is féidir fuinneamh níos airde a fháil trí cheallra a chur le chéile le catóid graifíte agus anóid ocsaíde-bhunaithe.

Mar sin féin, ag cur san áireamh an t-éileamh ar chadhnraí ardchumais ag an am sin, tá an toilleadh teoiriciúil íseal atá ag graifít (372mAh = g, 837mAh = cm3) ina bhac lárnach ar úsáid leanúnach graifíte mar ábhar anóide. Dá bhrí sin, chun cadhnraí tánaisteacha ardmhéide ardfheidhmíochta litiam a fhorbairt, tá sé tábhachtach ábhair anóid neamh-charbóin a fhorbairt.

I measc na n-ábhar neamh-charbóin seo, is í Si an ceann is oiriúnaí toisc go bhfuil cumas urscaoilte ard aige de 4200mAh = g agus poitéinseal freagartha litiam 0.4V (vsLi = Li +). Mar sin féin, bhí fadhb lárnach ag Si, is é sin le rá, athraíonn an méid go mór le linn an phróisis luchtaithe agus urscaoilte, rud a fhágann go bhfuil meath dochúlaithe agus toillte íogair.

Moladh go leor cineálacha cur chuige chun leathnú ar an méid a laghdú, amhail freagairt nana-scála cáithníní miotail go litiam, comhdhéanamh cóimhiotal ilchineálach a imoibríonn le litiam, agus coimpléisc miotail gníomhacha = neamhghníomhacha agus cóimhiotal litiam = comhdhéanamh carbóin. 11-15)

Sa cheardlann seo, déanaimid ár ndícheall déileáil leis an bhfadhb um leathnú mórchóir i sileacain trí shonraí ilchodacha dé-charbóin-charbóin (Si-CB) a chumadh. Cruthaítear an struchtúr SL trí cháithníní príomhúla a chomhiomlánú i dtreonna difriúla chun gréasán de threoracha agus de spásanna éagsúla a fhoirmítear sa chomhiomlán SL mar gheall ar fhás randamach. 16-19)

Dá bhrí sin, i gcás leathnú toirte, úsáidfear na spásanna seo mar mhaolán chun sileacain a bheith iontu