Dendrit lîtium bi hêsanî tê vê wateyê ku dema ku mîqdara lîtiumê ya ku di grafît de cîh girtiye ji tolerasyona wê derbas bibe, îyonên lîtiumê yên zêde dê bi elektronên ku ji elektroda neyînî derdikevin re tevbigerin û dest pê bikin li ser rûyê elektroda neyînî. Di pêvajoya şarjkirina pîlê de, voltaja ji derveyî cîhanê û materyalên anode îyona lîtiumê ya hundurîn ku derdikevin nav navgîniya elektrolîtê, elektrolîta îyona lîtiumê jî di bin şert û mercên cûdahiya voltaja di navbera cîhana derve de berbi qata karbonê ve diçe. , ji ber ku grafît kanaleke qatkirî ye, lîtium lîtium dê bi karbonê re bikeve kanalê û pêkhateyên karbonê çêbike, LiCx (x=1~6) pêkhateyên grafît ên navbirî çêdibin. Reaksiyona elektrokîmyayî ya li ser anode battera lîtiumê dikare wiha were diyar kirin:

Di vê formulê de, we yek pîvan heye, wêne, û heke hûn wêneyê her duyan bi hev re zêde bikin, hûn lîtiumê dendritê bistînin. Li vir têgehek heye ku her kes pê pê dizane, pêkhateyên navberî yên grafît. Pêkhateyên navbirî yên grafîtê (bi kurtasî GIC) pêkhateyên krîstal in ku tê de reaktantên ne-karbonaceous bi rêgezên laşî an kîmyewî di nav tebeqeyên grafîtê de têne danîn da ku bi firokeyên tora hexagonal ên karbonê re tevbigerin di heman demê de ku avahiya lamellar a grafît diparêzin.

Dengûbas:

Lîtiumê dendrît bi gelemperî li ser pozîsyona têkiliya diafragmê û pola neyînî tê razandin. Xwendekarên ku di rakirina bataryayê de xwedî ezmûn in, divê bi gelemperî li ser diafragmayê qatek ji materyalê gewr bibînin. Erê, ew lîtium e. Dendrit lîtium metalek lîtyumê ye ku piştî îyona lîtiumê elektron werdigire pêk tê. Metalê lîtium êdî nikare îyona lîtiumê çêbike da ku beşdarî berteka barkirin û dakêşana pîlê bibe, di encamê de kapasîteya pîlê kêm dibe. Lîtyoma dendît ji rûxara elektroda neyînî ber bi diafragmayê ve mezin dibe. Ger metala lîtium bi domdarî were razandin, ew ê di dawiyê de diafragmayê qul bike û bibe sedema kurtefîlmê, û bibe sedema pirsgirêkên ewlehiya pîlê.

Faktorên bandoriyê:

Faktorên sereke yên ku bandorê li damezrandina lîtiumê dendrit dikin, nezelaliya rûbera anodê, gradienta konsantasyona ionê ya lîtium û dendika heyî, hwd. Wekî din, fîlima SEI, celebê elektrolîtê, giraniya soletê û dûrahiya bi bandor a di navbera pozîtîf de. û elektrodên neyînî hemî bandorek diyar li ser çêbûna lîtiumê dendrit hene.

1. Zehmetiya rûyê neyînî

Zehmetiya rûbera elektrodê neyînî bandorê li damezrandina lîtiumê dendrît dike, û rûber çiqasî hişktir be, ew qas ji avakirina lîtiumê dendrît re dibe alîkar. Çêkirina lîtiumê dendrit çar naverokên sereke digire, di nav de elektrokîmya, krîstolojî, termodînamîk û kînetîk, ku di gotara David R. Ely de bi hûrgulî têne vegotin.

2. Gradient û belavkirina hûrbûna lîtium ion

Piştî ku ji maddeya erênî direvin, îyonên lîtiumê di elektrolît û parzûnê re derbas dibin û elektronan li elektroda neyînî werdigirin. Di pêvajoya barkirinê de, hûrbûna îyonên lîtiumê di elektroda erênî de hêdî hêdî zêde dibe, di heman demê de giraniya îyonên lîtiumê di elektroda neyînî de ji ber pejirandina domdar a elektronan kêm dibe. Di nav çareseriyek hûrbekirî de bi tîrêjiya tîrêjê ya bilind de, hûrbûna ion sifir dibe. Modela ku ji hêla Chazalviel û Chazalviel ve hatî saz kirin destnîşan dike ku dema ku konseya îyonê dakeve 0-ê, elektroda neyînî dê barek cîhek herêmî çêbike û avahiyek dendrit çêbike. Rêjeya mezinbûna avahîya dendikê bi rêjeya koçkirina îyonê ya di elektrolîtê de yek e.

3. Density niha

Di gotara Mezinbûna Dendritê de Di Pergalên Lîtium/Polîmer de, nivîskar bawer dike ku rêjeya mezinbûna tîrêja Dendrit Lîthium ji nêz ve bi tîrêjiya heyî ve girêdayî ye, wekî ku di hevkêşana jêrîn de tê xuyang kirin:

Wêne

Ger tîrêjiya heyî kêm bibe, mezinbûna lîtiumê dendrit dikare heya radeyekê dereng bimîne, wekî ku di jimareya jêrîn de tê xuyang kirin:

Wêne

Meriv çawa dûr digire:

Mekanîzmaya damezrandina lîtiumê dendrit hîn jî zelal e, lê modelên mezinbûna cûda yên metala lîtiumê hene. Li gorî pêkhatin û faktorên bandorker ên lîtîyûmê dendrît, ji pêkhateyên jêrîn dikare ji pêkhatina lîtiumê dendrit dûr were girtin:

1. Zehfbûna rûbera materyalê anode kontrol bikin.

2. Mezinahiya keriyên neyînî divê ji tîrêja termodnamîk a krîtîk biçûktir be.

3. Kontrolkirina şilbûna elektrodeposition.

4. Potansiyela electroplating li jêr nirxa krîtîk bi sînor. Wekî din, mekanîzmaya barkirin û dakêşanê ya kevneşopî dikare were çêtir kirin, mînakî, moda pulsê dikare were hesibandin.

5. Zêdekarên elektrolîtê yên ku pêwendiya negatîf-elektrolît stabîl dikin lê zêde bikin

6. Elektrolîta şil bi gel/elektrolîta zexm bi hêza bilind veguherînin

7. Parçeya parastina rûberê ya lîtium anode ya hêza bilind saz bikin

Di dawiyê de, du pirs ji bo nîqaşê di dawiya gotarê de têne hiştin:

1. Reaksiyona elektrokîmyayî ya îyonên lîtium li ku ye? Yek ew e ku îyonên lîtiumê yên li ser rûbera reaksiyona elektrokîmyayî ya grafît piştî veguheztina girseya hişk, bigihîje rewşa têrbûnê. Ya duyemîn, îyonên lîtiumê di nav sînorên genim ên mîkrokrîstalên grafîtê de diçin nav qatên grafît û di grafît de bertek nîşan didin.

2. Ma îyonên lîtiumê bi grafît re tevdigerin û bi hevdemî an bi dû hev re pêkhateya karbonê ya lîtium û lîtiumê dendrît çêdikin?

Bi xêr hatî nîqaşê, peyamek bihêle ~