Dendrietlitium beteken eenvoudig dat wanneer die hoeveelheid litium wat in grafiet ingebed is die toleransie daarvan oorskry, die oortollige litiumione sal kombineer met elektrone wat van die negatiewe elektrode af kom en op die oppervlak van die negatiewe elektrode begin neerslaan. In die proses van herlaai van die battery, ‘n spanning van die buitekant van die wêreld en die interne litiumioon anode materiaal te voorskyn kom in die elektroliet medium, elektroliet van litium ioon ook onder die toestand van die spanning verskil tussen die buite wêreld na die koolstof laag beweeg , omdat die grafiet ‘n gelaagde kanaal is, sal litium litium die kanaal met koolstof binnedring om koolstofverbindings te vorm, LiCx (x=1~6) grafiet interlaminêre verbindings word gevorm. Die elektrochemiese reaksie op die anode van litiumbattery kan soos volg uitgedruk word:

In hierdie formule het jy een parameter, die prentjie, en as jy die twee saamvoeg die prentjie, kry jy dendrietlitium. Daar is ‘n konsep hier waarmee almal bekend is, grafiet interlaminêre verbindings. Grafiet interlamellêre verbindings (GIC’s vir kort) is kristallyne verbindings waarin nie-koolstofhoudende reaktante op fisiese of chemiese maniere in grafietlae geplaas word om met seskantige koolstofnetwerkvlakke te kombineer terwyl die grafietlamellêre struktuur gehandhaaf word.

Kenmerke:

Dendrietlitium word gewoonlik op die kontakposisie van die diafragma en die negatiewe pool neergelê. Studente wat ondervinding het om batterye uitmekaar te haal, moet dikwels ‘n laag grys materiaal op die diafragma vind. Ja, dit is litium. Dendrietlitium is litiummetaal wat gevorm word nadat litiumioon elektrone ontvang het. Litiummetaal kan nie meer litiumioon vorm om deel te neem aan die laai- en ontladingsreaksie van battery nie, wat lei tot die vermindering van batterykapasiteit. Dendrietlitium groei vanaf die oppervlak van die negatiewe elektrode na die diafragma. As litiummetaal voortdurend neergelê word, sal dit uiteindelik die diafragma deurboor en batterykortsluiting veroorsaak, wat batteryveiligheidsprobleme veroorsaak.

Invloedingsfaktore:

Die hooffaktore wat die vorming van dendrietlitium beïnvloed, is die grofheid van die anode-oppervlak, die konsentrasiegradiënt van litiumioon en die stroomdigtheid, ens. Daarbenewens SEI-film, die tipe elektroliet, opgeloste stofkonsentrasie en die effektiewe afstand tussen die positiewe en negatiewe elektrodes het almal ‘n sekere invloed op die vorming van dendrietlitium.

1. Negatiewe oppervlakruwheid

Die grofheid van die negatiewe elektrode-oppervlak beïnvloed die vorming van dendrietlitium, en hoe growwer die oppervlak is, hoe meer bevorderlik is dit vir die vorming van dendrietlitium. Die vorming van dendrietlitium behels vier hoofinhoude, insluitend elektrochemie, kristologie, termodinamika en kinetika, wat in detail beskryf word in die artikel van David R. Ely.

2. Gradiënt en verspreiding van litiumioonkonsentrasie

Nadat hulle uit die positiewe materiaal ontsnap het, gaan die litiumione deur die elektroliet en membraan om elektrone by die negatiewe elektrode te ontvang. Tydens die laaiproses neem die konsentrasie van litiumione in die positiewe elektrode geleidelik toe, terwyl die konsentrasie van litiumione in die negatiewe elektrode afneem as gevolg van die voortdurende aanvaarding van elektrone. In ‘n verdunde oplossing met ‘n hoë stroomdigtheid word die ioonkonsentrasie nul. Die model wat deur Chazalviel en Chazalviel daargestel is, toon dat wanneer die ioonkonsentrasie tot 0 verminder word, die negatiewe elektrode ‘n plaaslike ruimtelading sal vorm en ‘n dendrietstruktuur sal vorm. Die groeitempo van die dendrietstruktuur is dieselfde as dié van die ioonmigrasietempo in die elektroliet.

3. Stroomdigtheid

In die artikel Dendriet Growth in Lithium/Polymer Systems, glo die skrywer dat die groeitempo van die punt van Dendriet Litium nou verwant is aan die huidige digtheid, soos in die volgende vergelyking getoon:

Die prentjie

As die stroomdigtheid verminder word, kan die groei van dendrietlitium tot ‘n sekere mate vertraag word, soos in die figuur hieronder getoon:

Die prentjie

Hoe om te vermy:

Die vormingsmeganisme van dendrietlitium is nog duidelik, maar daar is verskeie groeimodelle van litiummetaal. Volgens die vorming en invloedsfaktore van dendrietlitium, kan die vorming van dendrietlitium uit die volgende aspekte vermy word:

1. Beheer die oppervlakvlakheid van die anodemateriaal.

2. Die grootte van negatiewe deeltjies moet kleiner as die kritieke termodinamiese radius wees.

3. Beheer die benatbaarheid van elektrodeposisie.

4. Beperk die elektroplateringspotensiaal tot onder die kritieke waarde. Daarbenewens kan die tradisionele laai- en ontlaaimeganisme verbeter word, byvoorbeeld polsmodus kan oorweeg word.

5. Voeg elektroliet bymiddels by wat die negatiewe-elektroliet-koppelvlak stabiliseer

6. Vervang vloeibare elektroliet met hoë sterkte gel/soliede elektroliet

7. Vestig die oppervlakbeskermingslaag van hoë sterkte litiumanode

Laastens word twee vrae vir bespreking aan die einde van die artikel gelaat:

1. Waar is die elektrochemiese reaksie van litiumione? Een daarvan is dat litiumione op die oppervlak van grafiet elektrochemiese reaksie na soliede massa-oordrag, die versadigingstoestand te bereik. Tweedens migreer litiumione in grafietlae deur korrelgrense van grafietmikrokristalle en reageer in grafiet.

2. Reageer litiumione met grafiet om litiumkoolstofverbinding en dendrietlitium sinchronies of opeenvolgend te vorm?

Welkom om te bespreek, los ‘n boodskap ~