- 28
- Dec
ဖွဲ့စည်းမှုယန္တရားနှင့် lithium dendrite ကိုကာကွယ်ခြင်း။
Dendrite လီသီယမ်သည် ဂရပ်ဖိုက်တွင် ထည့်သွင်းထားသော လီသီယမ်ပမာဏသည် ၎င်း၏ခံနိုင်ရည်ထက် ကျော်လွန်သောအခါ ပိုလျှံနေသော လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများသည် အနှုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းမှလာသော အီလက်ထရွန်များနှင့် ပေါင်းစပ်ကာ အနှုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်း၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် စတင်ရောက်ရှိသွားသည်ဟု ဆိုလိုသည်။ ဘက်ထရီကို အားပြန်သွင်းသည့် လုပ်ငန်းစဉ်တွင်၊ ပြင်ပကမ္ဘာမှ ဗို့အားနှင့် အတွင်းပိုင်းရှိ လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်း anode ပစ္စည်းများသည် အီလက်ထရွန်းအလတ်စားထဲသို့ ထွက်ပေါ်လာကာ၊ လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်း၏ လျှပ်စစ်ဓာတ်သည်လည်း ပြင်ပကမ္ဘာကြားရှိ ဗို့အားကွာခြားမှုအခြေအနေအောက်တွင် ကာဗွန်အလွှာသို့ ရွေ့လျားခြင်း၊ ဂရပ်ဖိုက်သည် အလွှာလိုက်ချန်နယ်တစ်ခုဖြစ်သောကြောင့်၊ လီသီယမ် လီသီယမ်သည် ကာဗွန်ဒြပ်ပေါင်းများဖွဲ့စည်းရန် ကာဗွန်ဖြင့် ချန်နယ်ထဲသို့ ဝင်ရောက်မည်ဖြစ်ပြီး LiCx (x=1~6) ဂရပ်ဖိုက် interlaminar ဒြပ်ပေါင်းများကို ဖွဲ့စည်းထားသည်။ လီသီယမ်ဘက်ထရီ၏ anode ပေါ်ရှိ electrochemical တုံ့ပြန်မှုကို အောက်ပါအတိုင်း ဖော်ပြနိုင်သည်။
ဤဖော်မြူလာတွင်၊ သင့်တွင် parameter တစ်ခုရှိသည်၊ ပုံတစ်ခုရှိပြီး၊ သင်သည် ပုံနှစ်ခုကို ပေါင်းထည့်ပါက၊ သင်သည် dendrite lithium ကိုရရှိမည်ဖြစ်သည်။ ဤနေရာတွင် ဂရပ်ဖိုက် interlaminar ဒြပ်ပေါင်းများနှင့် ရင်းနှီးကျွမ်းဝင်သော အယူအဆတစ်ခုရှိသည်။ Graphite interlamellar ဒြပ်ပေါင်းများ (အတိုကောက်အားဖြင့် GICs) သည် ကာဗွန်မဟုတ်သော ဓာတ်ပြုပစ္စည်းများကို ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ သို့မဟုတ် ဓာတုဗေဒနည်းဖြင့် ဂရပ်ဖိုက်အလွှာများထဲသို့ ထည့်သွင်းပေးသည့် ပုံဆောင်ခဲဒြပ်ပေါင်းများဖြစ်ပြီး ဂရပ်ဖိုက် lamellar တည်ဆောက်ပုံကို ထိန်းသိမ်းထားစဉ်တွင် ကာဗွန်၏ ဆဋ္ဌဂံပုံကွန်ရက်လေယာဉ်များနှင့် ပေါင်းစပ်ရန်ဖြစ်သည်။
အင်္ဂါရပ်များ:
Dendrite lithium သည် ယေဘုယျအားဖြင့် diaphragm နှင့် negative pole တို့၏ အဆက်အသွယ် အနေအထားတွင် အပ်နှံပါသည်။ ဘက္ထရီကို ဖျက်သိမ်းရာတွင် အတွေ့အကြုံရှိသော ကျောင်းသားများသည် ဒိုင်ယာဖရမ်ပေါ်တွင် မီးခိုးရောင်အလွှာကို မကြာခဏ ရှာဖွေသင့်သည်။ ဟုတ်တယ်၊ အဲဒါ လစ်သီယမ်။ Dendrite လီသီယမ်သည် လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်း အီလက်ထရွန်ကို လက်ခံရရှိပြီးနောက် ဖြစ်ပေါ်လာသော လစ်သီယမ်သတ္တုဖြစ်သည်။ လီသီယမ်သတ္တုသည် ဘက်ထရီ၏ အားသွင်းမှုနှင့် ထုတ်လွှတ်မှုတုံ့ပြန်မှုတွင် ပါဝင်ရန် လီသီယမ်အိုင်းယွန်းကို မဖွဲ့စည်းနိုင်တော့ဘဲ ဘက်ထရီစွမ်းရည်ကို လျော့ကျစေသည်။ Dendrite လီသီယမ်သည် အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်း၏ မျက်နှာပြင်မှ အမြှေးပါးဆီသို့ ပေါက်သည်။ လီသီယမ်သတ္တုကို စဉ်ဆက်မပြတ် စုဆောင်းနေပါက၊ ၎င်းသည် နောက်ဆုံးတွင် အမြှေးပါးကို ထိုးဖောက်ကာ ဘက်ထရီရှော့တိုက်မှုဖြစ်စေပြီး ဘက်ထရီဘေးကင်းရေး ပြဿနာများကို ဖြစ်စေသည်။
သြဇာသက်ရောက်စေသောအချက်များ –
Dendrite လီသီယမ်ဖွဲ့စည်းခြင်းကို ထိခိုက်စေသည့် အဓိကအကြောင်းရင်းများမှာ anode မျက်နှာပြင်၏ ကြမ်းတမ်းမှု၊ လီသီယမ်အိုင်းယွန်း၏ အာရုံစူးစိုက်မှု gradient နှင့် လက်ရှိသိပ်သည်းဆ စသည်တို့ဖြစ်သည်။ ထို့အပြင်၊ SEI ဖလင်၊ အီလက်ထရွန်းအမျိုးအစား၊ အနှစ်သာရရှိသည့် အာရုံစူးစိုက်မှု နှင့် အပြုသဘောအကြား ထိရောက်သောအကွာအဝေး၊ နှင့် အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းအားလုံးသည် dendrite လီသီယမ်ဖွဲ့စည်းခြင်းအပေါ် သက်ရောက်မှုရှိသည်။
1. အနုတ်လက္ခဏာ မျက်နှာပြင် ကြမ်းတမ်းခြင်း။
အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်း မျက်နှာပြင်၏ ကြမ်းတမ်းမှုသည် dendrite လီသီယမ် (dendrite lithium) ဖွဲ့စည်းမှုကို သက်ရောက်မှုရှိပြီး မျက်နှာပြင်သည် ပိုမိုကြမ်းတမ်းလေ၊ ၎င်းသည် dendrite လီသီယမ် (dendrite lithium) ဖြစ်ပေါ်လာရန် ပိုမိုသင့်လျော်သည်။ dendrite လီသီယမ်ဖွဲ့စည်းခြင်းတွင် လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒ၊ လျှပ်စစ်ဗေဒ၊ အပူချိန်ဒိုင်နမစ်နှင့် kinetics အပါအဝင် အဓိကအကြောင်းအရာ လေးခုပါ၀င်သည်။
2. အရောင်ပြောင်းခြင်းနှင့် လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းအာရုံစူးစိုက်မှုကို ဖြန့်ဖြူးခြင်း။
အပြုသဘောဆောင်သောပစ္စည်းမှ လွတ်မြောက်ပြီးနောက်၊ လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းများသည် အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းမှ အီလက်ထရွန်များကို လက်ခံရရှိရန် အီလက်ထရွန်နှင့် အမြှေးပါးမှတဆင့် ဖြတ်သန်းသွားကြသည်။ အားသွင်းခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း၊ အပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်းရှိ လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းများ၏ အာရုံစူးစိုက်မှုသည် တဖြည်းဖြည်းတိုးလာပြီး အနှုတ်လျှပ်ထရွန်အတွင်းရှိ လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများ၏ အာရုံစူးစိုက်မှုမှာ အီလက်ထရွန်များကို စဉ်ဆက်မပြတ်လက်ခံခြင်းကြောင့် လျော့နည်းသွားပါသည်။ လက်ရှိသိပ်သည်းဆမြင့်မားသော ဒိန်ခဲဖျော်ရည်တွင် အိုင်းယွန်းအာရုံစူးစိုက်မှုသည် သုညဖြစ်လာသည်။ Chazalviel နှင့် Chazalviel မှတည်ဆောက်ထားသောပုံစံသည် အိုင်းယွန်းအာရုံစူးစိုက်မှုကို 0 သို့လျှော့ချလိုက်သောအခါ၊ အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းသည် ဒေသဆိုင်ရာအားသွင်းမှုတစ်ခုဖြစ်လာပြီး dendrite ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံကိုပြသသည်။ Dendrite ဖွဲ့စည်းပုံ၏ ကြီးထွားနှုန်းသည် electrolyte အတွင်းရှိ အိုင်းယွန်းရွှေ့ပြောင်းမှုနှုန်းနှင့် တူညီသည်။
3. လက်ရှိသိပ်သည်းဆ
Lithium/Polymer Systems ရှိ Dendrite ကြီးထွားမှု ဆောင်းပါးတွင်၊ စာရေးသူ Dendrite Lithium ၏ အစွန်အဖျား၏ ကြီးထွားနှုန်းသည် အောက်ပါညီမျှခြင်းတွင် ပြထားသည့်အတိုင်း လက်ရှိသိပ်သည်းဆနှင့် နီးကပ်စွာ ဆက်စပ်နေသည်ဟု စာရေးသူ ယုံကြည်သည်-
ရုပ်ပုံလွှာ
လက်ရှိသိပ်သည်းဆကို လျှော့ချပါက၊ အောက်ဖော်ပြပါပုံတွင် ပြထားသည့်အတိုင်း Dendrite lithium ကြီးထွားမှုကို အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ နှောင့်နှေးစေနိုင်သည်။
ရုပ်ပုံလွှာ
ဘယ်လိုရှောင်ရှားရမလဲ –
Dendrite lithium ၏ဖွဲ့စည်းပုံယန္တရားသည်ရှင်းလင်းဆဲဖြစ်သော်လည်း၊ လီသီယမ်သတ္တု၏တိုးတက်မှုပုံစံအမျိုးမျိုးရှိသည်။ Dendrite lithium ၏ဖွဲ့စည်းမှုနှင့် လွှမ်းမိုးမှုဆိုင်ရာအချက်များအရ၊ Dendrite lithium ၏ဖွဲ့စည်းခြင်းကိုအောက်ပါအချက်များမှရှောင်ရှားနိုင်သည်-
1. anode ပစ္စည်း၏ မျက်နှာပြင် ညီညာမှုကို ထိန်းချုပ်ပါ။
2. အနုတ်လက္ခဏာအမှုန်များ၏ အရွယ်အစားသည် အရေးကြီးသော အပူချိန်ဒိုင်းနမစ် အချင်းဝက်ထက် သေးငယ်သင့်သည်။
3. electrodeposition ၏ စိုစွတ်မှုကို ထိန်းချုပ်ပါ။
4. အရေးကြီးသောတန်ဖိုးအောက်တွင် လျှပ်စစ်ပလပ်စတစ် ဖြစ်နိုင်ချေကို ကန့်သတ်ပါ။ ထို့အပြင်၊ သမားရိုးကျ အားသွင်းခြင်းနှင့် အားသွင်းခြင်း ယန္တရားကို မြှင့်တင်နိုင်သည်၊ ဥပမာ၊ pulse mode ကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားနိုင်သည်။
5. အနုတ်-လျှပ်ထရိုလိုက် မျက်နှာပြင်ကို တည်ငြိမ်စေသော အီလက်ထရွန်းဓာတ် ပေါင်းထည့်ပါ။
6. အရည် အီလက်ထရောလစ်ကို မြင့်မားသော အစွမ်းသတ္တိရှိသော ဂျယ်/စိုင်အီလက်ထရိုဖြင့် အစားထိုးပါ။
7. မြင့်မားသော အစွမ်းသတ္တိရှိသော လီသီယမ် အန်ဒိတ်၏ မျက်နှာပြင်ကာကွယ်ရေးအလွှာကို တည်ဆောက်ပါ။
နောက်ဆုံးတွင်၊ ဆောင်းပါး၏အဆုံးတွင် ဆွေးနွေးရန်မေးခွန်းနှစ်ခုကျန်သည်-
1. လီသီယမ်အိုင်းယွန်း၏ လျှပ်စစ်ဓာတ်ပြုမှုသည် အဘယ်မှာရှိသနည်း။ တစ်ခုက အစိုင်အခဲအစုလိုက်အပြုံလိုက်လွှဲပြောင်းပြီးနောက် ဂရပ်ဖိုက်လျှပ်စစ်ဓာတုတုံ့ပြန်မှု၏မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းများသည် ရွှဲရွှဲအခြေအနေသို့ရောက်ရှိရန်ဖြစ်သည်။ ဒုတိယ၊ လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းများသည် ဂရပ်ဖိုက်မိုက်ခရိုစလင်းများ၏ ကောက်နှံနယ်နိမိတ်များမှတစ်ဆင့် ဂရပ်ဖိုက်အလွှာများထဲသို့ ရွှေ့ပြောင်းသွားပြီး ဂရပ်ဖိုက်တွင် ဓာတ်ပြုပါသည်။
2. လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများသည် ဂရပ်ဖိုက်နှင့် လစ်သီယမ်ကာဗွန်ဒြပ်ပေါင်းနှင့် dendrite လီသီယမ်ကို တပြိုင်တည်းဖြစ်စေ သို့မဟုတ် ဆက်တိုက်ဖြစ်စေသလား။
မက်ဆေ့ချ်ထားခဲ့ပါ ဆွေးနွေးရန် ကြိုဆိုပါတယ်။