డెండ్రైట్ లిథియం అంటే గ్రాఫైట్‌లో పొందుపరచబడిన లిథియం మొత్తం దాని సహనశక్తిని మించిపోయినప్పుడు, అదనపు లిథియం అయాన్లు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ నుండి వచ్చే ఎలక్ట్రాన్‌లతో మిళితం అవుతాయి మరియు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ ఉపరితలంపై డిపాజిట్ చేయడం ప్రారంభిస్తాయి. బ్యాటరీని రీఛార్జ్ చేసే ప్రక్రియలో, బయటి ప్రపంచం నుండి ఒక వోల్టేజ్ మరియు అంతర్గత లిథియం అయాన్ యానోడ్ పదార్థాలు ఎలక్ట్రోలైట్ మాధ్యమంలోకి వస్తాయి, లిథియం అయాన్ యొక్క ఎలక్ట్రోలైట్ కూడా బయటి ప్రపంచం మధ్య వోల్టేజ్ వ్యత్యాసం కారణంగా కార్బన్ పొరకు కదులుతుంది. , గ్రాఫైట్ ఒక లేయర్డ్ ఛానెల్ అయినందున, లిథియం లిథియం కార్బన్ సమ్మేళనాలను రూపొందించడానికి కార్బన్‌తో ఛానెల్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది, LiCx (x=1~6) గ్రాఫైట్ ఇంటర్‌లామినార్ సమ్మేళనాలు ఏర్పడతాయి. లిథియం బ్యాటరీ యొక్క యానోడ్‌పై ఎలెక్ట్రోకెమికల్ ప్రతిచర్య క్రింది విధంగా వ్యక్తీకరించబడుతుంది:

ఈ ఫార్ములాలో, మీకు ఒక పరామితి ఉంది, చిత్రం, మరియు మీరు చిత్రాన్ని రెండింటినీ కలిపితే, మీరు డెండ్రైట్ లిథియం పొందుతారు. గ్రాఫైట్ ఇంటర్‌లామినార్ సమ్మేళనాలు అందరికీ తెలిసిన ఒక భావన ఇక్కడ ఉంది. గ్రాఫైట్ ఇంటర్‌లామెల్లార్ సమ్మేళనాలు (సంక్షిప్తంగా GICలు) స్ఫటికాకార సమ్మేళనాలు, దీనిలో నాన్-కార్బనేషియస్ రియాక్టెంట్‌లు గ్రాఫైట్ లామెల్లార్ నిర్మాణాన్ని కొనసాగిస్తూ కార్బన్ యొక్క షట్కోణ నెట్‌వర్క్ ప్లేన్‌లతో కలపడానికి భౌతిక లేదా రసాయన మార్గాల ద్వారా గ్రాఫైట్ పొరల్లోకి చొప్పించబడతాయి.

లక్షణాలు:

డెండ్రైట్ లిథియం సాధారణంగా డయాఫ్రాగమ్ మరియు నెగటివ్ పోల్ యొక్క సంపర్క స్థానంపై జమ చేయబడుతుంది. బ్యాటరీలను విడదీయడంలో అనుభవం ఉన్న విద్యార్థులు తరచుగా డయాఫ్రాగమ్‌పై బూడిదరంగు పదార్థం యొక్క పొరను కనుగొనాలి. అవును, అది లిథియం. డెండ్రైట్ లిథియం అనేది లిథియం అయాన్ ఎలక్ట్రాన్‌ను స్వీకరించిన తర్వాత ఏర్పడిన లిథియం లోహం. బ్యాటరీ యొక్క ఛార్జ్ మరియు డిచ్ఛార్జ్ ప్రతిచర్యలో పాల్గొనడానికి లిథియం మెటల్ ఇకపై లిథియం అయాన్‌ను ఏర్పరచదు, ఫలితంగా బ్యాటరీ సామర్థ్యం తగ్గుతుంది. డెండ్రైట్ లిథియం ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ ఉపరితలం నుండి డయాఫ్రాగమ్ వైపు పెరుగుతుంది. లిథియం మెటల్ నిరంతరం నిక్షిప్తం చేయబడితే, అది డయాఫ్రాగమ్‌ను గుచ్చుతుంది మరియు బ్యాటరీ షార్ట్ సర్క్యూట్‌కు కారణమవుతుంది, దీని వలన బ్యాటరీ భద్రత సమస్యలు ఏర్పడతాయి.

ప్రభావితం చేసే అంశాలు:

డెండ్రైట్ లిథియం ఏర్పడటాన్ని ప్రభావితం చేసే ప్రధాన కారకాలు యానోడ్ ఉపరితలం యొక్క కరుకుదనం, లిథియం అయాన్ యొక్క గాఢత ప్రవణత మరియు ప్రస్తుత సాంద్రత మొదలైనవి. అదనంగా, SEI ఫిల్మ్, ఎలక్ట్రోలైట్ రకం, ద్రావణ సాంద్రత మరియు సానుకూల మధ్య ప్రభావవంతమైన దూరం. మరియు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్లు అన్నీ డెండ్రైట్ లిథియం ఏర్పడటంపై ఒక నిర్దిష్ట ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

1. ప్రతికూల ఉపరితల కరుకుదనం

ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ ఉపరితలం యొక్క కరుకుదనం డెండ్రైట్ లిథియం ఏర్పడటాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు ఉపరితలం గరుకుగా ఉంటే, డెండ్రైట్ లిథియం ఏర్పడటానికి ఇది మరింత అనుకూలంగా ఉంటుంది. డెండ్రైట్ లిథియం ఏర్పడటం అనేది ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ, క్రిస్టాలజీ, థర్మోడైనమిక్స్ మరియు గతిశాస్త్రంతో సహా నాలుగు ప్రధాన విషయాలను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి డేవిడ్ ఆర్. ఎలీ యొక్క కథనంలో వివరంగా వివరించబడ్డాయి.

2. లిథియం అయాన్ గాఢత యొక్క ప్రవణత మరియు పంపిణీ

సానుకూల పదార్థం నుండి తప్పించుకున్న తర్వాత, లిథియం అయాన్లు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ వద్ద ఎలక్ట్రాన్‌లను స్వీకరించడానికి ఎలక్ట్రోలైట్ మరియు మెమ్బ్రేన్ గుండా వెళతాయి. ఛార్జింగ్ ప్రక్రియలో, సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్‌లో లిథియం అయాన్ల సాంద్రత క్రమంగా పెరుగుతుంది, అయితే ఎలక్ట్రాన్ల నిరంతర అంగీకారం కారణంగా ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్‌లో లిథియం అయాన్ల సాంద్రత తగ్గుతుంది. అధిక కరెంట్ సాంద్రత కలిగిన పలుచన ద్రావణంలో, అయాన్ గాఢత సున్నా అవుతుంది. అయాన్ గాఢత 0కి తగ్గినప్పుడు, ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ స్థానిక స్పేస్ ఛార్జ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది మరియు డెండ్రైట్ నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తుంది అని చాజల్‌వియెల్ మరియు చాజల్‌వియెల్ స్థాపించిన నమూనా చూపిస్తుంది. డెండ్రైట్ నిర్మాణం యొక్క వృద్ధి రేటు ఎలక్ట్రోలైట్‌లోని అయాన్ మైగ్రేషన్ రేటుతో సమానంగా ఉంటుంది.

3. ప్రస్తుత సాంద్రత

డెండ్రైట్ గ్రోత్ ఇన్ లిథియం/పాలిమర్ సిస్టమ్స్ అనే వ్యాసంలో, కింది సమీకరణంలో చూపిన విధంగా డెండ్రైట్ లిథియం యొక్క కొన పెరుగుదల రేటు ప్రస్తుత సాంద్రతకు దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉందని రచయిత విశ్వసించారు:

బొమ్మ

ప్రస్తుత సాంద్రత తగ్గినట్లయితే, దిగువ చిత్రంలో చూపిన విధంగా డెండ్రైట్ లిథియం పెరుగుదల కొంత వరకు ఆలస్యం కావచ్చు:

బొమ్మ

ఎలా నివారించాలి:

డెండ్రైట్ లిథియం ఏర్పడే విధానం ఇప్పటికీ స్పష్టంగా ఉంది, అయితే లిథియం మెటల్ యొక్క వివిధ వృద్ధి నమూనాలు ఉన్నాయి. డెండ్రైట్ లిథియం ఏర్పడటం మరియు ప్రభావితం చేసే కారకాల ప్రకారం, డెండ్రైట్ లిథియం ఏర్పడటాన్ని క్రింది అంశాల నుండి నివారించవచ్చు:

1. యానోడ్ పదార్థం యొక్క ఉపరితల ఫ్లాట్‌నెస్‌ని నియంత్రించండి.

2. ప్రతికూల కణాల పరిమాణం క్లిష్టమైన థర్మోడైనమిక్ వ్యాసార్థం కంటే చిన్నదిగా ఉండాలి.

3. ఎలక్ట్రోడెపోజిషన్ యొక్క తేమను నియంత్రించండి.

4. క్లిష్టమైన విలువ కంటే తక్కువ ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ సంభావ్యతను పరిమితం చేయండి. అదనంగా, సాంప్రదాయ ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ మెకానిజంను మెరుగుపరచవచ్చు, ఉదాహరణకు, పల్స్ మోడ్‌ను పరిగణించవచ్చు.

5. ప్రతికూల-ఎలక్ట్రోలైట్ ఇంటర్‌ఫేస్‌ను స్థిరీకరించే ఎలక్ట్రోలైట్ సంకలనాలను జోడించండి

6. లిక్విడ్ ఎలక్ట్రోలైట్‌ను అధిక బలం గల జెల్/ఘన ఎలక్ట్రోలైట్‌తో భర్తీ చేయండి

7. అధిక బలం లిథియం యానోడ్ యొక్క ఉపరితల రక్షణ పొరను ఏర్పాటు చేయండి

చివరగా, వ్యాసం చివరిలో చర్చ కోసం రెండు ప్రశ్నలు మిగిలి ఉన్నాయి:

1. లిథియం అయాన్ల ఎలెక్ట్రోకెమికల్ రియాక్షన్ ఎక్కడ ఉంది? ఒకటి, ఘన ద్రవ్యరాశి బదిలీ తర్వాత గ్రాఫైట్ ఎలెక్ట్రోకెమికల్ రియాక్షన్ యొక్క ఉపరితలంపై లిథియం అయాన్లు, సంతృప్త స్థితికి చేరుకుంటాయి. రెండవది, లిథియం అయాన్లు గ్రాఫైట్ మైక్రోక్రిస్టల్స్ యొక్క ధాన్యం సరిహద్దుల ద్వారా గ్రాఫైట్ పొరలలోకి వలసపోతాయి మరియు గ్రాఫైట్‌లో ప్రతిస్పందిస్తాయి.

2. లిథియం అయాన్లు గ్రాఫైట్‌తో చర్య జరిపి లిథియం కార్బన్ సమ్మేళనం మరియు డెండ్రైట్ లిథియంను సమకాలికంగా లేదా వరుసగా ఏర్పరుస్తాయా?

చర్చకు స్వాగతం, సందేశం పంపండి ~