Mokhoa oa ho Fokotsa Matla a Battery ke Eng?
Phetoho ea Sebopeho sa Lintho
Lisebelisoa tsa cathode tse sebelisoang hona joale haholo-holo li kenyelletsa sebopeho sa hexagonal layered ea LiMO2 (moo M=Co, Ni, Mn), sebopeho sa spinel sa LiMn2O4, le sebopeho sa olivine sa LiFePO4. Ho sa tsotellehe sebopeho, ha lithium ion deintercalate ho tswa ho cathode, ho boloka boemo ba motlakase ka lintho tse bonahalang, tšepe element e ke keng ea qojoa oxidized ho boemo bo phahameng ba valence, e tsamaeang le mohato oa phetoho ea mohato. Liphetoho tsa mekhahlelo li atisa ho lebisa liphetohong tsa mekhahlelo, kahoo ha lithium ion li ntse li tsoela pele ho kena-kenana le ho senya lintho tse bonahalang, phetoho ea mohato e ntse e tsoela pele, 'me ka nako e telele, e tla beha tšoso ho botsitso ba kristale. Ha ho bapisoa le anode, bokhoni bo sa lekanyetsoang bo ka fetoloang bo bakoang ke ho fetoha ha mekhahlelo le liphetoho mohahong o mongata oa thepa ea cathode e na le phello e kholo bophelong ba betri. Graphite e na le sebopeho sa lera. Ha e le likarolo tse 'maloa tse teteaneng, li-ion tsa lithium li kenella ka har'a li-interlayer nakong ea ho tjhaja betri le ho kopana le li-electrone tse tsamaisoang ho tloha ka ntle ho potoloho ho theha lithiated graphite,' me sebaka sa interlayer se eketseha ka nako ena; nakong ea ho tsoa, li-ion tsa lithium li siea li-interlayers tsa graphite ebe li lokolla li-elektronike ho potoloho e ka ntle, li etsoa ka mokhoa oa deintercalation le oxidation, 'me sebaka sa interlayer se fokotseha ka nako ena.
Ho Qhanngoa ha Boitsebiso bo Matla
Ho qhibiliha ha thepa ea cathode ho bolela mokhoa oo thepa e sebetsang e fokotsehang butle-butle ka lebaka la ho bola ha electrolyte. Ho qhibiliha ha thepa ea cathode ka mocheso o phahameng ke le leng la mabaka a ho senyeha ha matla a betri, haholo-holo ho ba le tšusumetso e kholo mosebetsing oa potoloho le ts'ebetso ea polokelo ea libeteri mocheso o phahameng. Ho qhibiliha ha litšepe tsa phetoho tlas'a maemo a itseng ke bothata bo teng ho lisebelisoa tsohle tsa cathode tsa LiMO2. Mabaka a ka sehloohong a etsang hore ho qhibiliha ha thepa e sebetsang ho lebisa ho senyeha ha ts'ebetso ea betri ke: $\\textcircled{1}$ Ho senyeha ha likarolo tsa tšepe ka ho toba ho lebisa ho fokotseha ha thepa e sebetsang, ho baka tahlehelo ea matla a betri; $\\textcircled{2}$ Ho qhibiliha ha thepa ea cathode ho baka ho senyeha ha sebopeho sa thepa le ho thehoa ha lintho tse sa sebetseng tsa lik'hemik'hale holim'a likaroloana, tse thibelang ho tsamaisoa ha li-ion tsa lithium ka thepa ea electrode; $\\textcircled{3}$ Li-ion tsa tšepe tse qhibilihisitsoeng tse ka har'a electrolyte li fallela ho anode ka electrolyte le deposit holim'a anode ka mokhoa oa tšepe kapa letsoai tlas'a bokhoni bo fokolang,' me li-deposit tsena li ama ka mokhoa o ke keng oa qojoa ho ba le botsitso le botenya ba filimi ea SEI holim'a anode, e leng se lebisang ho eketseha ha electrode holim'a polarization le ho eketseha ha betri ho hanyetsa ka hare. Ka hona, phello ea ho qhibiliha ha lintho tse sebetsang ka electrolyte ha e tle feela ka ho qhibiliha empa hape le liphello tse mpe tse tlisoang ke ho qhibiliha ha litšepe tsa phetoho.
Tšebeliso ea li-ion tsa lithium
Moetsong oa libeteri tsa lithium-ion, matla a betri hangata a feta a cathode, 'me li-ion tsa lithium tse ka sebelisoang hape li fanoa ke cathode. Ka hona, ho hokahana ho feto-fetohang ha li-ion tsa lithium pakeng tsa cathode le anode ho lekanya matla a betri. Nakong ea ts'ebetso ea pele ea tefiso le ho tsoa, filimi ea SEI e thehoa holim'a anode. Likarolo tse ka sehloohong tsa filimi ena ea passivation ke lintho tse sa tšoaneng tsa tlhaho tse kang Li2CO3, LiF, Li2O, LiOH le likaroloana tse sa tšoaneng tsa tlhaho tse kang ROCO2Li, ROLi, le (ROCO2) 2Li. Kahoo, li-ion tse ling tsa lithium lia jeoa, 'me tahlehelo ena ea bokhoni e ke ke ea etsolloa. Ts'ebetso ea anode e amana haholo le morphology le botsitso ba filimi ea SEI, 'me bokhoni ba ho etsa filimi e tsitsitseng ea SEI sebakeng sa anode bo na le{12}}tšusumetso e mpe tšebetsong ea betri. Ho thehoa ha filimi ea SEI ho ja li-ion tsa lithium tse fokolang ka betri. Haeba filimi ea SEI e ntse e senyeha ka nako ea potoloho, joale karabelo ea oxidation ho anode / electrolyte interface e tla tsoela pele ho etsahala ho theha filimi e ncha ea SEI. Ts'ebetso ena e sebelisa li-ion tsa lithium tse fokolang tse fanoeng ke cathode tsamaisong, 'me ho fokotseha ha li-ion tsa lithium tse sebetsang ho lebisa ho senyeha ha bokhoni. Ho fokotseha ha li-ion tsa lithium ho electrolyte ho lebisa ho fokotseha ha conductivity ea electrolyte, 'me tahlehelo ea li-ion tsa lithium ka thepa ea cathode e baka ho se leka-lekane pakeng tsa li-electrode tse peli tsa betri.
Keketseho ea Khanyetso ea ka hare
Nakong ea-nako e telele ea ho tsamaea ha betri, keketseho ea khanyetso ea kahare e boetse e le lebaka la bohlokoa la ho senyeha ha matla. Ho na le mabaka a mangata a ho eketseha ha khanyetso ea ka hare, haholo-holo ho tsoa mahlakoreng a mabeli: $\\textcircled{1}$ Tsela ea oxidation e hlahang sebopeho sa electrode/electrolyte ka electrolyte e lebisa ho eketseha ha khanyetso ea filimi ea electrode, le ho se tsitse ha filimi ea anode SEI, e tsoelang pele ho etsa lifilimi tse ncha tsa holim'a metsi nakong ea potoloho; polarization le tsohle tse ka hare tsa betri, joalo-joalo. $\\textcircled{2}$ Ho qhibiliha ha li-ion tsa tšepe ka har'a cathode ka har'a electrolyte, le li-ion tse qhibilihisitsoeng tsa tšepe li fallela ho anode ka electrolyte le deposit holim'a anode ka mokhoa oa tšepe kapa letsoai, e leng se bakang ho eketseha ha polarization ea electrode. Ho phaella moo, lipatlisiso li boetse li pakile hore ho bola ha mokelli oa hona joale ho ka boela ha lebisa ho eketseha ha khanyetso ea ka hare, empa phello ena e batla e le nyenyane tlas'a motheo oa pele ho mokelli oa hona joale. Ho eketseha ha ho hanyetsa ka hare ho lebisa ho fokotseha ha matla a matla le bokhoni, haholo-holo bakeng sa anode, karabelo e hlahang sebopeho sa electrode / electrolyte ke lebaka le ka sehloohong la botsofali ba anode.
