နီကယ်-ကိုဘော့-မန်းဂနိစ် တာနာရီပစ္စည်းသည် လက်ရှိပါဝါဘက်ထရီ၏ အဓိကပစ္စည်းများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ နီကယ်ဒြပ်စင်သည် ဘက်ထရီစွမ်းရည်ကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် ကသိုဒ့်ပစ္စည်းအတွက် ကွဲပြားသော အဓိပ္ပါယ်များရှိသည်။ နီကယ်ပါဝင်မှု မြင့်မားလေ၊ ပစ္စည်း၏ သီးခြားစွမ်းရည် မြင့်မားလေဖြစ်သည်။ NCM811 တွင် တိကျသောစွမ်းရည် 200mAh/g နှင့် 3.8V ခန့်ရှိသော discharge platform တစ်ခုရှိပြီး စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆမြင့်မားသောဘက်ထရီအဖြစ် ဖန်တီးနိုင်သည်။ သို့သော်လည်း NCM811 ဘက်ထရီ၏ ပြဿနာမှာ ဘေးကင်းမှု ညံ့ဖျင်းပြီး မြန်ဆန်သော စက်ဝန်းသက်တမ်း ယိုယွင်းမှု ဖြစ်သည်။ ၎င်း၏စက်ဝန်းဘဝနှင့် လုံခြုံမှုကို ထိခိုက်စေသည့် အကြောင်းရင်းများကား အဘယ်နည်း။ ဒီပြဿနာကို ဘယ်လိုဖြေရှင်းမလဲ။ အောက်ပါတို့သည် အတွင်းကျကျ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းဖြစ်သည် ။

NCM811 ကို ခလုတ်ဘက်ထရီ (NCM811/Li) နှင့် လိုက်လျောညီထွေရှိသော အထုပ်ဘက်ထရီ (NCM811/ graphite) အဖြစ် ပြုလုပ်ထားပြီး ၎င်း၏ ဂရမ်စွမ်းရည်နှင့် ဘက်ထရီ အပြည့်အား အသီးသီး စမ်းသပ်ခဲ့ကြသည်။ တစ်ခုတည်းသောအချက်စမ်းသပ်မှုအတွက် Soft-pack ဘက်ထရီအား အုပ်စုလေးစုခွဲထားသည်။ ကန့်သတ်ဘောင်ပြောင်းနိုင်သော ဗို့အားသည် 4.1V၊ 4.2V၊ 4.3V နှင့် 4.4V အသီးသီးဖြစ်သည်။ ပထမဦးစွာ ဘက်ထရီအား 0.05c တွင် နှစ်ကြိမ်လည်ပတ်ပြီး 0.2C တွင် 30 ℃ ရှိသည်။ 200 ပတ်ပြီးနောက်၊ soft pack battery cycle curve ကို အောက်ပါပုံတွင် ပြထားသည်။

မြင့်မားသောဖြတ်တောက်ထားသောဗို့အား၏အခြေအနေအောက်တွင်၊ သက်ရှိအရာဝတ္ထုနှင့်ဘက်ထရီ၏ဂရမ်စွမ်းရည်နှစ်မျိုးလုံးမြင့်မားသော်လည်းဘက်ထရီနှင့်ပစ္စည်း၏ဂရမ်စွမ်းရည်သည်ပိုမိုလျင်မြန်စွာယိုယွင်းလာသည်ကိုတွေ့မြင်နိုင်သည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေနှင့်၊ ဖြတ်တောက်ထားသော ဗို့အားနိမ့် (4.2V အောက်) တွင် ဘက်ထရီပမာဏ နှေးကွေးလာပြီး စက်လည်ပတ်မှုသက်တမ်း ပိုရှည်သည်။

ဤစမ်းသပ်မှုတွင်၊ ကပ်ပါးတုံ့ပြန်မှုကို isothermal calorimetry ဖြင့်လေ့လာခဲ့ပြီး စက်ဘီးစီးခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း Cathode ပစ္စည်းများ၏ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ပုံသဏ္ဍာန်ကျဆင်းခြင်းကို XRD နှင့် SEM မှလေ့လာခဲ့သည်။ နိဂုံးချုပ်မှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။

ရုပ်ပုံလွှာ

ပထမအချက်၊ ဖွဲ့စည်းပုံပြောင်းလဲမှုသည် ဘက်ထရီစက်ဝန်းသက်တမ်း ကျဆင်းရခြင်း၏ အဓိကအကြောင်းရင်းမဟုတ်ပါ။

XRD နှင့် SEM ၏ ရလဒ်များက 4.1c တွင် 4.2V၊ 4.3V၊ 4.4V နှင့် 200V ၏ 0.2c တွင် လည်ပတ်ပြီးနောက် ဘက်ထရီ၏ အမှုန်အမွှားများနှင့် အက်တမ်ဖွဲ့စည်းပုံတွင် သိသာထင်ရှားသော ကွာခြားမှုမရှိကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ ထို့ကြောင့် အားသွင်းခြင်းနှင့် အားသွင်းစဉ်အတွင်း သက်ရှိအရာများ၏ လျင်မြန်သောဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာပြောင်းလဲမှုသည် ဘက်ထရီစက်ဝန်းသက်တမ်း ကျဆင်းရခြင်း၏ အဓိကအကြောင်းရင်းမဟုတ်ပါ။ ယင်းအစား၊ ဒြလစ်သီယမ်ပြည်နယ်ရှိ သက်ရှိအရာများ၏ ဓာတ်ပြုမှုအမှုန်အမွှားများနှင့် အီလက်ထရိုလစ်ကြားမျက်နှာပြင်ရှိ ကပ်ပါးတုံ့ပြန်မှုများသည် 4.2V မြင့်မားသောဗို့အားစက်ဝန်းတွင် ဘက်ထရီသက်တမ်းကို လျော့ကျစေသည့် အဓိကအကြောင်းရင်းဖြစ်သည်။

(၁) SEM

ရုပ်ပုံလွှာ

ရုပ်ပုံလွှာ

A1 နှင့် A2 သည် လည်ပတ်မှုမရှိဘဲ ဘက်ထရီ၏ SEM ပုံများဖြစ်သည်။ B ~ E သည် 200C အခြေအနေအောက်တွင် 0.5 လည်ပတ်ပြီးနောက် အပြုသဘောဆောင်သော လျှပ်ကူးပစ္စည်း သက်ရှိပစ္စည်း၏ SEM ပုံများနှင့် 4.1V/4.2V/4.3V/4.4V အသီးသီးရှိသော အားသွင်းဖြတ်တောက်ထားသော ဗို့အားဖြစ်သည်။ ဘယ်ဘက်ခြမ်းသည် ချဲ့ထွင်မှုနည်းသော အောက်ရှိ အီလက်ထရွန်အဏုကြည့်ရုပ်ပုံဖြစ်ပြီး ညာဘက်ခြမ်းသည် ကြီးမားသောချဲ့ထွင်မှုအောက်တွင် အီလက်ထရွန်အဏုကြည့်ရုပ်ပုံဖြစ်သည်။ အထက်ဖော်ပြပါပုံမှတွေ့မြင်နိုင်သည်အတိုင်း၊ လည်ပတ်နေသောဘက်ထရီနှင့် မလည်ပတ်နိုင်သောဘက်ထရီကြားတွင် အမှုန်အမွှားပုံသဏ္ဍာန်နှင့် ကွဲအက်မှုဒီဂရီတွင် သိသာထင်ရှားသောကွာခြားချက်မရှိပါ။

(၂) XRD ပုံများ

အထက်ဖော်ပြပါပုံမှ မြင်တွေ့ရသည့်အတိုင်း တောင်ကြီးငါးခု၏ ပုံသဏ္ဍာန်နှင့် အနေအထားကြား သိသာထင်ရှားသော ခြားနားမှု မရှိပါ။

(၃) ရာဇမတ်ကွက်ဘောင်များ ပြောင်းလဲခြင်း။

ရုပ်ပုံလွှာ

ဇယားမှမြင်နိုင်သည်အတိုင်း၊ အောက်ပါအချက်များ။

၁။ စက်ဘီးမထားသော ဝင်ရိုးစွန်းပြားများ၏ ရာဇမတ်ကွက်များသည် NCM1 တိုက်ရိုက်အမှုန့်များနှင့် ကိုက်ညီပါသည်။ သံသရာဖြတ်တောက်မှုဗို့အား 811V ဖြစ်သောအခါ၊ ကွက်လပ်သည် ယခင်နှစ်ခုနှင့် သိသိသာသာကွာခြားခြင်းမရှိပါ၊ C ဝင်ရိုးသည် အနည်းငယ်တိုးလာသည်။ 4.1V၊ 4.2V နှင့် 4.3V ရှိသော C-axis ၏ ရာဇမတ်ကွက်များသည် 4.4V (4.1 angms) နှင့် A-axis ပေါ်ရှိ ဒေတာများ အတော်လေးကွာခြားသော်လည်း၊

2. အဖွဲ့ငါးဖွဲ့ရှိ Ni အကြောင်းအရာတွင် သိသိသာသာပြောင်းလဲမှုမရှိပါ။

3. 4.1° တွင် ပျံ့နှံ့နေသော ဗို့အား 44.5V ရှိသော ဝင်ရိုးစွန်းပြားများသည် ကြီးမားသော FWHM ကိုပြသထားပြီး အခြားထိန်းချုပ်မှုအုပ်စုများသည် အလားတူ FWHM ကိုပြသသည်။

ဘက်ထရီ၏ အားသွင်းခြင်းနှင့် အားသွင်းခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်တွင်၊ C ဝင်ရိုးသည် ကြီးမားသော ကျုံ့သွားခြင်းနှင့် ချဲ့ထွင်ခြင်း ရှိသည်။ မြင့်မားသောဗို့အားများတွင် ဘက်ထရီစက်ဝန်းသက်တမ်းကို လျှော့ချခြင်းသည် သက်ရှိရုပ်ဖွဲ့စည်းပုံတွင် ပြောင်းလဲခြင်းကြောင့်မဟုတ်ပါ။ ထို့ကြောင့်၊ အထက်ဖော်ပြပါအချက်သုံးချက်သည် ဘက်ထရီစက်ဝန်းသက်တမ်း ကျဆင်းရခြင်း၏ အဓိကအကြောင်းရင်းမဟုတ်ကြောင်း ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာပြောင်းလဲမှုက အတည်ပြုပါသည်။

ရုပ်ပုံလွှာ

ဒုတိယ၊ NCM811 ဘက်ထရီ၏ စက်ဝန်းသက်တမ်းသည် ဘက်ထရီအတွင်းရှိ ကပ်ပါးတုံ့ပြန်မှုနှင့် ဆက်စပ်နေသည်။

NCM811 နှင့် ဂရပ်ဖိုက်များကို မတူညီသော electrolytes များအသုံးပြု၍ ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိသော အထုပ်ဆဲလ်များအဖြစ် ပြုလုပ်ထားသည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အားဖြင့်၊ 2% VC နှင့် PES211 ကို အုပ်စုနှစ်စု၏ electrolyte တွင် အသီးသီးထည့်ထားပြီး အုပ်စုနှစ်ခု၏ စွမ်းဆောင်ရည်ထိန်းသိမ်းမှုနှုန်းသည် ဘက်ထရီလည်ပတ်ပြီးနောက်တွင် ကြီးမားသောကွာခြားချက်ကို ပြသခဲ့သည်။

ရုပ်ပုံလွှာ

အထက်ဖော်ပြပါပုံအရ၊ 2% VC ပါသော ဘက်ထရီ၏ဖြတ်တောက်မှုဗို့အားမှာ 4.1V၊ 4.2V၊ 4.3V နှင့် 4.4V ဖြစ်သောအခါ၊ 70 ပတ်ပြီးနောက် ဘက်ထရီ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ထိန်းသိမ်းမှုနှုန်းသည် 98%, 98%, 91၊ ရာခိုင်နှုန်းနှင့် 88% အသီးသီးရှိသည်။ 40 လည်ပတ်ပြီးနောက်တွင် PES211 ပါရှိသော ဘက်ထရီ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ထိန်းသိမ်းမှုနှုန်းသည် 91%, 82%, 82%, 74% သို့ ကျဆင်းသွားသည်။ အရေးကြီးသည်မှာ ယခင်စမ်းသပ်မှုများတွင် PES424 ပါရှိသော NCM111/ graphite နှင့် NCM211/ graphite စနစ်များ၏ ဘက်ထရီသက်တမ်းသည် 2% VC ထက် ပိုကောင်းပါသည်။ ၎င်းသည် electrolyte additives များသည် နီကယ်မြင့်မားသောစနစ်များတွင် ဘက်ထရီသက်တမ်းအပေါ် သိသာထင်ရှားစွာအကျိုးသက်ရောက်မှုရှိသည်ဟူသော ယူဆချက်ကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။

အထက်ဖော်ပြပါအချက်အလက်များမှ ဗို့အားမြင့်အောက်ရှိ စက်ဝန်းဘဝသည် ဗို့အားနိမ့်အောက်ရှိ သံသရာသက်တမ်းထက် များစွာဆိုးရွားကြောင်းကိုလည်း တွေ့မြင်နိုင်သည်။ polarization ၏ သင့်လျော်သောလုပ်ဆောင်ချက်၊ △V နှင့် စက်ဝန်းအကြိမ်များအားဖြင့်၊ အောက်ပါပုံအား ရရှိနိုင်ပါသည်။

ရုပ်ပုံလွှာ

ဖြတ်တောက်ထားသောဗို့အားနည်းပါးသောနေရာတွင် စက်ဘီးစီးသည့်အခါ ဘက်ထရီ △V သည် သေးငယ်သော်လည်း ဗို့အား 4.3V အထက်တက်လာသောအခါတွင် △V သည် သိသိသာသာတိုးလာပြီး ဘက်ထရီသက်တမ်းကို လွန်စွာအကျိုးသက်ရောက်စေသည့် ဘက်ထရီ polarization တိုးလာသည်ကို တွေ့မြင်နိုင်သည်။ VC နှင့် PES211 ၏ △V ပြောင်းလဲမှုနှုန်းသည် ကွဲပြားကြောင်း၊ ဘက်ထရီ polarization ၏ဒီဂရီနှင့် အမြန်နှုန်းသည် မတူညီသော electrolyte additives များဖြင့် ကွဲပြားကြောင်း ထပ်လောင်းအတည်ပြုသည့်ပုံမှလည်း တွေ့မြင်နိုင်ပါသည်။

ဘက်ထရီ၏ကပ်ပါးတုံ့ပြန်မှုဖြစ်နိုင်ခြေကိုခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန် Isothermal microcalorimetry ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ အောက်ဖော်ပြပါပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း polarization၊ entropy နှင့် parasitic heat flow ကဲ့သို့သော parameters များကို rSOC နှင့် functional relationship ဖြစ်စေရန်အတွက် ထုတ်ယူခဲ့သည်-

ရုပ်ပုံလွှာ

4.2V အထက်တွင်၊ မြင့်မားသော delithium anode မျက်နှာပြင်သည် ဗို့အားမြင့်သော electrolyte နှင့် လွယ်ကူစွာ ဓာတ်ပြုနိုင်သောကြောင့် ကပ်ပါးအပူစီးကြောင်း ရုတ်တရက် တိုးလာကြောင်း ပြသထားသည်။ ၎င်းသည် အဘယ်ကြောင့် အားအားနှင့် စွန့်ထုတ်ဗို့အား ပိုမြင့်လေ၊ ဘက်ထရီ ထိန်းသိမ်းမှုနှုန်း မြန်ဆန်လေလေ လျော့နည်းလေလေဖြစ်ကြောင်းလည်း ရှင်းပြသည်။

ရုပ်ပုံလွှာ

iii. NCM811 တွင် လုံခြုံရေး ညံ့ဖျင်းသည်။

ပတ်ဝန်းကျင် အပူချိန် တိုးလာမှု အခြေအနေအောက်တွင်၊ အားသွင်းသည့် အခြေအနေတွင် NCM811 ၏ တုံ့ပြန်မှု လုပ်ဆောင်ချက်သည် NCM111 ထက် များစွာ ကြီးမားပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ NCM811 ဘက်ထရီထုတ်လုပ်မှုကိုအသုံးပြုခြင်းသည် အမျိုးသားမသင်မနေရ အသိအမှတ်ပြုလက်မှတ်ကို ကျော်ဖြတ်ရန် ခက်ခဲသည်။

ရုပ်ပုံလွှာ

ပုံသည် NCM811 နှင့် NCM111 ၏ 70 ℃ နှင့် 350 ℃ အကြားတွင် အပူပေးနှုန်းများ၏ ဂရပ်ဖြစ်သည်။ ပုံတွင် NCM811 သည် 105 ℃ခန့်တွင်စတင်ပူလာပြီး NCM111 သည် 200 ℃အထိမတက်ကြောင်းပြသထားသည်။ NCM811 တွင် 1 ℃ မှ 200 ℃ / မိနစ်တွင် အပူပေးနှုန်း 111 ℃ / min တွင် ရှိပြီး NCM0.05 တွင် အပူနှုန်း 811 ℃ / min ရှိသည် ၊ ဆိုလိုသည်မှာ NCMXNUMX / ဂရပ်ဖိုက်စနစ်သည် မဖြစ်မနေ ဘေးကင်းရေး အသိအမှတ်ပြုလက်မှတ်ရရှိရန် ခက်ခဲပါသည်။

နီကယ်မြင့်မားသော သက်ရှိဒြပ်များသည် အနာဂတ်တွင် စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆမြင့်မားသော ဘက်ထရီ၏ အဓိကပစ္စည်းဖြစ်လာမည်ဖြစ်သည်။ NCM811 ဘက်ထရီသက်တမ်း လျင်မြန်စွာ ယိုယွင်းပျက်စီးမှုပြဿနာကို ဘယ်လိုဖြေရှင်းမလဲ။ ပထမဦးစွာ NCM811 ၏ အမှုန်အမွှားမျက်နှာပြင်သည် ၎င်း၏စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန် ပြုပြင်မွမ်းမံခဲ့သည်။ ဒုတိယအချက်မှာ ၎င်းတို့နှစ်ဦး၏ ကပ်ပါးတုံ့ပြန်မှုကို လျှော့ချနိုင်သည့် အီလက်ထရိုလစ်ကို အသုံးပြုရန်၊ ၎င်း၏ လည်ပတ်မှုဘဝနှင့် ဘေးကင်းရေးတို့ကို မြှင့်တင်ရန် ဖြစ်သည်။ ရုပ်ပုံလွှာ

QR ကုဒ်ကိုသိရှိရန် ကြာကြာနှိပ်ပါ၊ လစ်သီယမ် π ထည့်ပါ။

မျှဝေရန်ကြိုဆိုပါသည်။