ડેંડ્રાઇટ લિથિયમનો સીધો અર્થ એ છે કે જ્યારે ગ્રેફાઇટમાં જડિત લિથિયમની માત્રા તેની સહનશીલતા કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે વધારાનું લિથિયમ આયન નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડમાંથી આવતા ઇલેક્ટ્રોન સાથે જોડાય છે અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડની સપાટી પર જમા થવાનું શરૂ કરે છે. બેટરી રિચાર્જ કરવાની પ્રક્રિયામાં, બહારની દુનિયામાંથી એક વોલ્ટેજ અને આંતરિક લિથિયમ આયન એનોડ સામગ્રી ઇલેક્ટ્રોલાઇટ માધ્યમમાં ઉભરી આવે છે, લિથિયમ આયનનું ઇલેક્ટ્રોલાઇટ પણ બહારની દુનિયા વચ્ચેના વોલ્ટેજ તફાવતની સ્થિતિમાં કાર્બન સ્તર ખસેડે છે. , કારણ કે ગ્રેફાઇટ એક સ્તરવાળી ચેનલ છે, લિથિયમ લિથિયમ કાર્બન સંયોજનો બનાવવા માટે કાર્બન સાથે ચેનલમાં પ્રવેશ કરશે, LiCx (x=1~6) ગ્રેફાઇટ ઇન્ટરલેમિનર સંયોજનો રચાય છે. લિથિયમ બેટરીના એનોડ પર ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રતિક્રિયા નીચે પ્રમાણે વ્યક્ત કરી શકાય છે:

આ સૂત્રમાં, તમારી પાસે એક પરિમાણ છે, ચિત્ર, અને જો તમે બંનેને એકસાથે ચિત્રમાં ઉમેરશો, તો તમને ડેંડ્રાઇટ લિથિયમ મળશે. અહીં એક ખ્યાલ છે જેનાથી દરેક જણ પરિચિત છે, ગ્રેફાઇટ ઇન્ટરલેમિનર સંયોજનો. ગ્રેફાઇટ ઇન્ટરલેમેલર સંયોજનો (ટૂંકમાં GICs) એ સ્ફટિકીય સંયોજનો છે જેમાં ગ્રેફાઇટ લેમેલર માળખું જાળવી રાખીને કાર્બનના ષટ્કોણ નેટવર્ક પ્લેન સાથે જોડવા માટે ભૌતિક અથવા રાસાયણિક માધ્યમો દ્વારા ગ્રેફાઇટ સ્તરોમાં બિન-કાર્બોનેસિયસ રિએક્ટન્ટ દાખલ કરવામાં આવે છે.

વિશેષતા:

ડેંડ્રાઇટ લિથિયમ સામાન્ય રીતે ડાયાફ્રેમ અને નકારાત્મક ધ્રુવની સંપર્ક સ્થિતિ પર જમા થાય છે. જે વિદ્યાર્થીઓને બૅટરી કાઢી નાખવાનો અનુભવ હોય તેઓને ડાયાફ્રેમ પર વારંવાર ગ્રે મટિરિયલનો એક સ્તર મળવો જોઈએ. હા, તે લિથિયમ છે. ડેંડ્રાઇટ લિથિયમ એ લિથિયમ ધાતુ છે જે લિથિયમ આયન ઇલેક્ટ્રોન મેળવ્યા પછી રચાય છે. બેટરીના ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જની પ્રતિક્રિયામાં ભાગ લેવા માટે લિથિયમ ધાતુ હવે લિથિયમ આયન બનાવી શકતી નથી, પરિણામે બેટરીની ક્ષમતામાં ઘટાડો થાય છે. ડેંડ્રાઇટ લિથિયમ નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડની સપાટીથી ડાયાફ્રેમ તરફ વધે છે. જો લિથિયમ ધાતુ સતત જમા થાય છે, તો તે આખરે ડાયાફ્રેમને વીંધશે અને બેટરી શોર્ટ સર્કિટનું કારણ બનશે, જેના કારણે બેટરી સલામતી સમસ્યાઓ ઊભી થશે.

પ્રભાવિત પરિબળો:

ડેંડ્રાઇટ લિથિયમની રચનાને અસર કરતા મુખ્ય પરિબળો એનોડ સપાટીની ખરબચડી, લિથિયમ આયનની સાંદ્રતા ઢાળ અને વર્તમાન ઘનતા વગેરે છે. વધુમાં, SEI ફિલ્મ, ઇલેક્ટ્રોલાઇટનો પ્રકાર, દ્રાવ્ય સાંદ્રતા અને હકારાત્મક વચ્ચેનું અસરકારક અંતર. અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ્સ બધા ડેન્ડ્રાઇટ લિથિયમની રચના પર ચોક્કસ પ્રભાવ ધરાવે છે.

1. નકારાત્મક સપાટીની ખરબચડી

નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સપાટીની ખરબચડી ડેંડ્રાઇટ લિથિયમની રચનાને અસર કરે છે, અને સપાટી જેટલી ખરબચડી હોય છે, તે ડેંડ્રાઇટ લિથિયમની રચના માટે વધુ અનુકૂળ હોય છે. ડેંડ્રાઇટ લિથિયમની રચનામાં ચાર મુખ્ય ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રી, ક્રિસ્ટોલોજી, થર્મોડાયનેમિક્સ અને ગતિશાસ્ત્રનો સમાવેશ થાય છે, જેનું ડેવિડ આર. એલીના લેખમાં વિગતવાર વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે.

2. લિથિયમ આયન સાંદ્રતાનું ઢાળ અને વિતરણ

સકારાત્મક સામગ્રીમાંથી બહાર નીકળ્યા પછી, લિથિયમ આયન નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ પર ઇલેક્ટ્રોન મેળવવા માટે ઇલેક્ટ્રોલાઇટ અને પટલમાંથી પસાર થાય છે. ચાર્જિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડમાં લિથિયમ આયનોની સાંદ્રતા ધીમે ધીમે વધે છે, જ્યારે ઇલેક્ટ્રોનની સતત સ્વીકૃતિને કારણે નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડમાં લિથિયમ આયનોની સાંદ્રતા ઘટે છે. ઉચ્ચ વર્તમાન ઘનતા સાથે મંદ દ્રાવણમાં, આયન સાંદ્રતા શૂન્ય બની જાય છે. Chazalviel અને Chazalviel દ્વારા સ્થાપિત મોડેલ દર્શાવે છે કે જ્યારે આયન સાંદ્રતા 0 સુધી ઘટે છે, ત્યારે નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સ્થાનિક સ્પેસ ચાર્જ બનાવશે અને ડેંડ્રાઇટ માળખું બનાવશે. ડેંડ્રાઇટ સ્ટ્રક્ચરનો વિકાસ દર ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં આયન સ્થળાંતર દર જેટલો જ છે.

3. વર્તમાન ઘનતા

લિથિયમ/પોલિમર સિસ્ટમ્સમાં ડેંડ્રાઈટ ગ્રોથ લેખમાં, લેખક માને છે કે ડેંડ્રાઈટ લિથિયમની ટોચની વૃદ્ધિ દર વર્તમાન ઘનતા સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે, જે નીચેના સમીકરણમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે:

ચિત્ર

જો વર્તમાન ઘનતામાં ઘટાડો થાય છે, તો ડેંડ્રાઈટ લિથિયમની વૃદ્ધિ અમુક હદ સુધી વિલંબિત થઈ શકે છે, જે નીચેની આકૃતિમાં બતાવેલ છે:

ચિત્ર

કેવી રીતે ટાળવું:

ડેંડ્રાઇટ લિથિયમની રચનાની પદ્ધતિ હજુ પણ સ્પષ્ટ છે, પરંતુ લિથિયમ ધાતુના વિવિધ વૃદ્ધિ મોડલ છે. ડેંડ્રાઇટ લિથિયમની રચના અને પ્રભાવિત પરિબળો અનુસાર, ડેંડ્રાઇટ લિથિયમની રચના નીચેના પાસાઓથી ટાળી શકાય છે:

1. એનોડ સામગ્રીની સપાટીની સપાટતાને નિયંત્રિત કરો.

2. નકારાત્મક કણોનું કદ નિર્ણાયક થર્મોડાયનેમિક ત્રિજ્યા કરતા નાનું હોવું જોઈએ.

3. ઇલેક્ટ્રોડિપોઝિશનની ભીનાશને નિયંત્રિત કરો.

4. નિર્ણાયક મૂલ્યની નીચે ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ સંભવિતને મર્યાદિત કરો. વધુમાં, પરંપરાગત ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ મિકેનિઝમને સુધારી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, પલ્સ મોડને ધ્યાનમાં લઈ શકાય છે.

5. ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ઉમેરણો ઉમેરો જે નકારાત્મક-ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ઇન્ટરફેસને સ્થિર કરે છે

6. લિક્વિડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટને ઉચ્ચ તાકાત જેલ/સોલિડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટથી બદલો

7. ઉચ્ચ તાકાત લિથિયમ એનોડની સપાટી સુરક્ષા સ્તરની સ્થાપના કરો

છેલ્લે, લેખના અંતે ચર્ચા માટે બે પ્રશ્નો બાકી છે:

1. લિથિયમ આયનોની ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રતિક્રિયા ક્યાં છે? એક એ છે કે ઘન સમૂહ સ્થાનાંતરણ પછી ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાની સપાટી પર લિથિયમ આયનો, સંતૃપ્તિ સ્થિતિમાં પહોંચવા માટે. બીજું, લિથિયમ આયનો ગ્રેફાઇટ માઇક્રોક્રિસ્ટલ્સની અનાજ સીમાઓ દ્વારા ગ્રેફાઇટ સ્તરોમાં સ્થળાંતર કરે છે અને ગ્રેફાઇટમાં પ્રતિક્રિયા આપે છે.

2. શું લિથિયમ આયનો ગ્રેફાઇટ સાથે લિથિયમ કાર્બન સંયોજન અને ડેંડ્રાઇટ લિથિયમ સિંક્રનસ અથવા ક્રમિક રીતે બનાવવા માટે પ્રતિક્રિયા આપે છે?

ચર્ચા કરવા માટે આપનું સ્વાગત છે, એક સંદેશ મૂકો ~