डेन्ड्राइट लिथियमको सरल अर्थ हो कि जब ग्रेफाइटमा इम्बेड गरिएको लिथियमको मात्रा यसको सहनशीलता भन्दा बढि हुन्छ, अतिरिक्त लिथियम आयनहरू नकारात्मक इलेक्ट्रोडबाट आउने इलेक्ट्रोनहरूसँग मिल्दछ र नकारात्मक इलेक्ट्रोडको सतहमा जम्मा गर्न थाल्छ। ब्याट्री रिचार्ज गर्ने प्रक्रियामा, बाहिरी संसारबाट भोल्टेज र आन्तरिक लिथियम आयन एनोड सामग्री इलेक्ट्रोलाइट माध्यममा निस्कन्छ, लिथियम आयनको इलेक्ट्रोलाइट पनि कार्बन तहमा बाहिरी संसार बीचको भोल्टेज भिन्नताको अवस्थामा। , किनभने ग्रेफाइट एक स्तरित च्यानल हो, लिथियम लिथियम कार्बन यौगिकहरू बनाउन कार्बनको साथ च्यानलमा प्रवेश गर्नेछ, LiCx (x=1 ~ 6) ग्रेफाइट अन्तर्लामिनार यौगिकहरू गठन हुन्छन्। लिथियम ब्याट्री को एनोड मा इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रिया निम्न रूपमा व्यक्त गर्न सकिन्छ:

यस सूत्रमा, तपाइँसँग एउटा प्यारामिटर छ, चित्र, र यदि तपाइँ चित्रमा दुई सँगै जोड्नुभयो भने, तपाइँ डेन्ड्राइट लिथियम पाउनुहुन्छ। यहाँ एउटा अवधारणा छ जुन सबैलाई परिचित छ, ग्रेफाइट इन्टरलामिनार यौगिकहरू। ग्रेफाइट इन्टरलेमेलर यौगिकहरू (छोटोको लागि GICs) क्रिस्टलीय यौगिकहरू हुन् जसमा गैर-कार्बोनेसियस रिएक्टेन्टहरू ग्रेफाइट तहहरूमा भौतिक वा रासायनिक माध्यमहरूद्वारा सम्मिलित हुन्छन् जुन कार्बनको हेक्सागोनल नेटवर्क प्लेनहरूसँग ग्रेफाइट लेमेलर संरचना कायम राख्छन्।

विशेषताहरु:

डेन्ड्राइट लिथियम सामान्यतया डायाफ्राम र नकारात्मक पोलको सम्पर्क स्थितिमा जम्मा हुन्छ। ब्याट्रीहरू हटाउने अनुभव भएका विद्यार्थीहरूले प्रायः डायाफ्राममा खैरो सामग्रीको तह फेला पार्नुपर्दछ। हो, त्यो लिथियम हो। डेन्ड्राइट लिथियम लिथियम आयनले इलेक्ट्रोन प्राप्त गरेपछि बनेको लिथियम धातु हो। लिथियम धातुले अब ब्याट्रीको चार्ज र डिस्चार्ज प्रतिक्रियामा भाग लिन लिथियम आयन बनाउन सक्दैन, परिणामस्वरूप ब्याट्री क्षमता घट्छ। डेन्ड्राइट लिथियम नकारात्मक इलेक्ट्रोडको सतहबाट डायाफ्राम तिर बढ्छ। यदि लिथियम धातु लगातार जम्मा हुन्छ भने, यसले अन्ततः डायाफ्रामलाई छेड्छ र ब्याट्री सर्ट सर्किट निम्त्याउँछ, ब्याट्री सुरक्षा समस्याहरू निम्त्याउँछ।

प्रभावकारी कारक:

डेन्ड्राइट लिथियमको गठनलाई असर गर्ने मुख्य कारकहरू एनोड सतहको नरमपन, लिथियम आयनको एकाग्रता ढाँचा र वर्तमान घनत्व, आदि हुन्। साथै, SEI फिल्म, इलेक्ट्रोलाइटको प्रकार, घुलनशील एकाग्रता र सकारात्मक बीचको प्रभावकारी दूरी। र नकारात्मक इलेक्ट्रोड सबै डेन्ड्राइट लिथियम को गठन मा एक निश्चित प्रभाव छ।

1. नकारात्मक सतह खुरदरापन

नकारात्मक इलेक्ट्रोड सतहको नरमपनले डेन्ड्राइट लिथियमको गठनलाई असर गर्छ, र सतह जति नराम्रो हुन्छ, यो डेन्ड्राइट लिथियमको गठनको लागि अधिक अनुकूल हुन्छ। डेन्ड्राइट लिथियमको गठनमा इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री, क्रिस्टलोलोजी, थर्मोडायनामिक्स र काइनेटिक्स सहित चार प्रमुख सामग्रीहरू समावेश छन्, जसलाई डेभिड आर एलीको लेखमा विस्तृत रूपमा वर्णन गरिएको छ।

2. लिथियम आयन एकाग्रता को ग्रेडियन्ट र वितरण

सकारात्मक सामग्रीबाट भागेपछि, लिथियम आयनहरू इलेक्ट्रोलाइट र झिल्ली मार्फत नकारात्मक इलेक्ट्रोडमा इलेक्ट्रोनहरू प्राप्त गर्न जान्छ। चार्ज गर्ने प्रक्रियाको बखत, सकारात्मक इलेक्ट्रोडमा लिथियम आयनको एकाग्रता बिस्तारै बढ्दै जान्छ, जबकि नकारात्मक इलेक्ट्रोडमा लिथियम आयनहरूको एकाग्रता इलेक्ट्रोनहरूको निरन्तर स्वीकृतिको कारणले घट्छ। उच्च वर्तमान घनत्वको साथ पातलो समाधानमा, आयन एकाग्रता शून्य हुन्छ। Chazalviel र Chazalviel द्वारा स्थापित मोडेलले देखाउँछ कि जब आयन एकाग्रता 0 मा घटाइन्छ, नकारात्मक इलेक्ट्रोडले स्थानीय स्पेस चार्ज बनाउँछ र डेन्ड्राइट संरचना बनाउँछ। डेन्ड्राइट संरचनाको वृद्धि दर इलेक्ट्रोलाइटमा आयन माइग्रेसन दरको जस्तै हो।

3. वर्तमान घनत्व

लेखमा डेन्ड्राइट ग्रोथ इन लिथियम/पोलिमर प्रणालीमा, लेखकको विश्वास छ कि डेन्ड्राइट लिथियमको टिपको वृद्धि दर हालको घनत्वसँग नजिक छ, निम्न समीकरणमा देखाइएको छ:

चित्र

यदि वर्तमान घनत्व घटाइयो भने, डेन्ड्राइट लिथियमको वृद्धि एक निश्चित हदसम्म ढिलो हुन सक्छ, जस्तै तलको चित्रमा देखाइएको छ:

चित्र

कसरी बच्ने:

डेन्ड्राइट लिथियमको गठन संयन्त्र अझै स्पष्ट छ, तर लिथियम धातुको विभिन्न विकास मोडेलहरू छन्। डेन्ड्राइट लिथियमको गठन र प्रभावकारी कारकहरू अनुसार, डेन्ड्राइट लिथियमको गठन निम्न पक्षहरूबाट बच्न सकिन्छ:

1. एनोड सामग्रीको सतह समतलता नियन्त्रण गर्नुहोस्।

2. नकारात्मक कणहरूको आकार महत्वपूर्ण थर्मोडायनामिक त्रिज्या भन्दा सानो हुनुपर्छ।

3. इलेक्ट्रोडिपोजिसनको भिज्ने क्षमतालाई नियन्त्रण गर्नुहोस्।

4. महत्वपूर्ण मान भन्दा तल इलेक्ट्रोप्लेटिंग क्षमता सीमित गर्नुहोस्। यसको अतिरिक्त, परम्परागत चार्जिङ र डिस्चार्जिङ तंत्र सुधार गर्न सकिन्छ, उदाहरणका लागि, पल्स मोड विचार गर्न सकिन्छ।

5. इलेक्ट्रोलाइट additives थप्नुहोस् जसले नकारात्मक-इलेक्ट्रोलाइट इन्टरफेसलाई स्थिर गर्दछ

६. तरल इलेक्ट्रोलाइटलाई उच्च शक्ति जेल/ठोस इलेक्ट्रोलाइटले बदल्नुहोस्

7. उच्च शक्ति लिथियम एनोडको सतह सुरक्षा तह स्थापना गर्नुहोस्

अन्तमा, लेखको अन्त्यमा छलफलको लागि दुई प्रश्नहरू बाँकी छन्:

1. लिथियम आयनको विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया कहाँ हुन्छ? एउटा हो कि ग्रेफाइट इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रिया को सतह मा ठोस मास स्थानान्तरण पछि लिथियम आयन, संतृप्ति राज्यमा पुग्न। दोस्रो, लिथियम आयनहरू ग्रेफाइट माइक्रोक्रिस्टलहरूको अन्न सीमाहरू मार्फत ग्रेफाइट तहहरूमा माइग्रेट हुन्छन् र ग्रेफाइटमा प्रतिक्रिया गर्दछ।

२. के लिथियम आयनहरूले ग्रेफाइटसँग प्रतिक्रिया गरेर लिथियम कार्बन कम्पाउन्ड र डेन्ड्राइट लिथियमलाई सिंक्रोनस वा क्रमिक रूपमा बनाउँछ?

छलफल गर्न स्वागत छ, सन्देश छोड्नुहोस् ~