डेंड्राइट लिथियम का सीधा सा मतलब है कि जब ग्रेफाइट में एम्बेडेड लिथियम की मात्रा इसकी सहनशीलता से अधिक हो जाती है, तो अतिरिक्त लिथियम आयन नकारात्मक इलेक्ट्रोड से आने वाले इलेक्ट्रॉनों के साथ मिल जाएंगे और नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह पर जमा होना शुरू हो जाएंगे। बैटरी को रिचार्ज करने की प्रक्रिया में, दुनिया के बाहर से एक वोल्टेज और आंतरिक लिथियम आयन एनोड सामग्री इलेक्ट्रोलाइट माध्यम में उभरने के लिए, लिथियम आयन के इलेक्ट्रोलाइट भी बाहरी दुनिया के बीच वोल्टेज अंतर की स्थिति में कार्बन परत को स्थानांतरित करने के लिए , क्योंकि ग्रेफाइट एक स्तरित चैनल है, लिथियम लिथियम कार्बन यौगिक बनाने के लिए कार्बन के साथ चैनल में प्रवेश करेगा, LiCx (x = 1 ~ 6) ग्रेफाइट इंटरलामिनर यौगिक बनते हैं। लिथियम बैटरी के एनोड पर विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया निम्नानुसार व्यक्त की जा सकती है:

इस सूत्र में, आपके पास एक पैरामीटर है, चित्र, और यदि आप दोनों को एक साथ चित्र में जोड़ते हैं, तो आपको डेंड्राइट लिथियम मिलता है। यहां एक अवधारणा है जिससे हर कोई ग्रेफाइट इंटरलामिनर यौगिकों से परिचित है। ग्रेफाइट इंटरलामेलर यौगिक (संक्षिप्त के लिए जीआईसी) क्रिस्टलीय यौगिक होते हैं जिसमें गैर-कार्बोनेशियस अभिकारकों को ग्रेफाइट परतों में भौतिक या रासायनिक माध्यमों से डाला जाता है ताकि ग्रेफाइट लैमेलर संरचना को बनाए रखते हुए कार्बन के हेक्सागोनल नेटवर्क विमानों के साथ संयोजन किया जा सके।

विशेषताएं:

डेंड्राइट लिथियम आमतौर पर डायाफ्राम और नकारात्मक ध्रुव की संपर्क स्थिति पर जमा होता है। जिन छात्रों को बैटरियों को नष्ट करने का अनुभव है, उन्हें अक्सर डायाफ्राम पर ग्रे सामग्री की एक परत मिलनी चाहिए। हाँ, वह लिथियम है। डेंड्राइट लिथियम लिथियम धातु है जो लिथियम आयन द्वारा इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने के बाद बनती है। लिथियम धातु अब बैटरी के चार्ज और डिस्चार्ज प्रतिक्रिया में भाग लेने के लिए लिथियम आयन नहीं बना सकती है, जिसके परिणामस्वरूप बैटरी की क्षमता कम हो जाती है। डेंड्राइट लिथियम नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह से डायाफ्राम की ओर बढ़ता है। यदि लिथियम धातु को लगातार जमा किया जाता है, तो यह अंततः डायाफ्राम को छेद देगा और बैटरी शॉर्ट सर्किट का कारण बनेगा, जिससे बैटरी सुरक्षा समस्याएं हो सकती हैं।

प्रभावित करने वाले साधन:

डेन्ड्राइट लिथियम के गठन को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक एनोड सतह की खुरदरापन, लिथियम आयन की एकाग्रता ढाल और वर्तमान घनत्व आदि हैं। इसके अलावा, एसईआई फिल्म, इलेक्ट्रोलाइट का प्रकार, विलेय एकाग्रता और सकारात्मक के बीच प्रभावी दूरी। और नकारात्मक इलेक्ट्रोड सभी का डेंड्राइट लिथियम के निर्माण पर एक निश्चित प्रभाव पड़ता है।

1. नकारात्मक सतह खुरदरापन

नकारात्मक इलेक्ट्रोड सतह की खुरदरापन डेंड्राइट लिथियम के गठन को प्रभावित करती है, और सतह जितनी खुरदरी होती है, यह डेंड्राइट लिथियम के निर्माण के लिए उतना ही अनुकूल होता है। डेंड्राइट लिथियम के निर्माण में चार प्रमुख सामग्री शामिल हैं, जिसमें इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री, क्रिस्टलोलॉजी, थर्मोडायनामिक्स और कैनेटीक्स शामिल हैं, जिन्हें डेविड आर। एली के लेख में विस्तार से वर्णित किया गया है।

2. लिथियम आयन सांद्रता का ग्रेडिएंट और वितरण

सकारात्मक सामग्री से बचने के बाद, लिथियम आयन नकारात्मक इलेक्ट्रोड पर इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रोलाइट और झिल्ली से गुजरते हैं। चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, सकारात्मक इलेक्ट्रोड में लिथियम आयनों की एकाग्रता धीरे-धीरे बढ़ जाती है, जबकि इलेक्ट्रॉनों की निरंतर स्वीकृति के कारण नकारात्मक इलेक्ट्रोड में लिथियम आयनों की एकाग्रता कम हो जाती है। उच्च धारा घनत्व वाले तनु विलयन में आयन सांद्रता शून्य हो जाती है। चाज़लवील और चाज़लवील द्वारा स्थापित मॉडल से पता चलता है कि जब आयन सांद्रता 0 तक कम हो जाती है, तो नकारात्मक इलेक्ट्रोड एक स्थानीय स्पेस चार्ज बनाएगा और एक डेंड्राइट संरचना बनाएगा। डेंड्राइट संरचना की वृद्धि दर इलेक्ट्रोलाइट में आयन प्रवासन दर के समान होती है।

3. वर्तमान घनत्व

लेख में लिथियम / पॉलिमर सिस्टम में डेंड्राइट ग्रोथ, लेखक का मानना ​​​​है कि डेंड्राइट लिथियम की नोक की वृद्धि दर वर्तमान घनत्व से निकटता से संबंधित है, जैसा कि निम्नलिखित समीकरण में दिखाया गया है:

चित्र

यदि वर्तमान घनत्व कम हो जाता है, तो डेंड्राइट लिथियम के विकास में कुछ हद तक देरी हो सकती है, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है:

चित्र

कैसे बचें:

डेंड्राइट लिथियम का गठन तंत्र अभी भी स्पष्ट है, लेकिन लिथियम धातु के विभिन्न विकास मॉडल हैं। डेंड्राइट लिथियम के गठन और प्रभावित करने वाले कारकों के अनुसार, डेंड्राइट लिथियम के गठन से निम्नलिखित पहलुओं से बचा जा सकता है:

1. एनोड सामग्री की सतह समतलता को नियंत्रित करें।

2. ऋणात्मक कणों का आकार क्रांतिक ऊष्मागतिक त्रिज्या से छोटा होना चाहिए।

3. विद्युत स्थिति की अस्थिरता को नियंत्रित करें।

4. महत्वपूर्ण मूल्य के नीचे विद्युत क्षमता को सीमित करें। इसके अलावा, पारंपरिक चार्जिंग और डिस्चार्जिंग तंत्र में सुधार किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, पल्स मोड पर विचार किया जा सकता है।

5. इलेक्ट्रोलाइट एडिटिव्स जोड़ें जो नकारात्मक-इलेक्ट्रोलाइट इंटरफ़ेस को स्थिर करते हैं

6. लिक्विड इलेक्ट्रोलाइट को हाई स्ट्रेंथ जेल/सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट से बदलें

7. उच्च शक्ति लिथियम एनोड की सतह सुरक्षा परत स्थापित करें

अंत में, लेख के अंत में चर्चा के लिए दो प्रश्न शेष हैं:

1. लिथियम आयनों की विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया कहाँ होती है? एक यह है कि ग्रेफाइट की सतह पर लिथियम आयन ठोस द्रव्यमान स्थानांतरण के बाद संतृप्ति अवस्था तक पहुंचने के लिए विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया करते हैं। दूसरा, लिथियम आयन ग्रेफाइट माइक्रोक्रिस्टल की अनाज सीमाओं के माध्यम से ग्रेफाइट परतों में चले जाते हैं और ग्रेफाइट में प्रतिक्रिया करते हैं।

2. क्या लिथियम आयन ग्रेफाइट के साथ प्रतिक्रिया करके लिथियम कार्बन यौगिक और डेंड्राइट लिथियम को सिंक्रोनस या क्रमिक रूप से बनाते हैं?

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