ڈینڈرائٹ لیتھیم کا سیدھا مطلب یہ ہے کہ جب گریفائٹ میں سرایت شدہ لتیم کی مقدار اس کی برداشت سے زیادہ ہو جائے گی تو اضافی لیتھیم آئن منفی الیکٹروڈ سے آنے والے الیکٹرانوں کے ساتھ مل جائیں گے اور منفی الیکٹروڈ کی سطح پر جمع ہونا شروع ہو جائیں گے۔ بیٹری کو ری چارج کرنے کے عمل میں، بیرونی دنیا سے ایک وولٹیج اور اندرونی لتیم آئن اینوڈ مواد الیکٹرولائٹ میڈیم میں ابھرتے ہیں، لتیم آئن کا الیکٹرولائٹ بھی بیرونی دنیا کے درمیان وولٹیج کے فرق کی حالت میں کاربن کی تہہ میں منتقل ہوتا ہے۔ کیونکہ گریفائٹ ایک تہہ دار چینل ہے، لیتھیم لیتھیم کاربن کے ساتھ چینل میں داخل ہو کر کاربن مرکبات بنائے گا، LiCx (x=1~6) گریفائٹ انٹرلامینر مرکبات بنتے ہیں۔ لتیم بیٹری کے انوڈ پر الیکٹرو کیمیکل ردعمل کا اظہار اس طرح کیا جا سکتا ہے:

اس فارمولے میں، آپ کے پاس ایک پیرامیٹر ہے، تصویر، اور اگر آپ ان دونوں کو ایک ساتھ تصویر میں شامل کرتے ہیں، تو آپ کو ڈینڈرائٹ لیتھیم ملتا ہے۔ یہاں ایک تصور ہے جس سے ہر کوئی واقف ہے، گریفائٹ انٹرلامینر مرکبات۔ گریفائٹ انٹرلیملر مرکبات (مختصر طور پر جی آئی سی) کرسٹل لائن مرکبات ہیں جن میں غیر کاربوناسیئس ری ایکٹنٹس کو گریفائٹ کی تہوں میں جسمانی یا کیمیائی طریقوں سے داخل کیا جاتا ہے تاکہ گریفائٹ لیمیلر ڈھانچے کو برقرار رکھتے ہوئے کاربن کے ہیکساگونل نیٹ ورک طیاروں کے ساتھ مل سکے۔

خصوصیات:

ڈینڈرائٹ لتیم عام طور پر ڈایافرام اور منفی قطب کے رابطے کی پوزیشن پر جمع ہوتا ہے۔ جن طلباء کو بیٹریوں کو ختم کرنے کا تجربہ ہے انہیں اکثر ڈایافرام پر سرمئی مواد کی ایک تہہ تلاش کرنی چاہیے۔ ہاں، یہ لتیم ہے۔ ڈینڈرائٹ لتیم لتیم دھات ہے جو لتیم آئن کے الیکٹران حاصل کرنے کے بعد بنتی ہے۔ لتیم دھات بیٹری کے چارج اور خارج ہونے والے رد عمل میں حصہ لینے کے لیے مزید لتیم آئن نہیں بنا سکتی، جس کے نتیجے میں بیٹری کی صلاحیت میں کمی واقع ہوتی ہے۔ ڈینڈرائٹ لیتھیم منفی الیکٹروڈ کی سطح سے ڈایافرام کی طرف بڑھتا ہے۔ اگر لیتھیم دھات کو مسلسل جمع کیا جاتا ہے، تو یہ بالآخر ڈایافرام کو چھید کر بیٹری شارٹ سرکٹ کا باعث بنتا ہے، جس سے بیٹری کی حفاظت کے مسائل پیدا ہوتے ہیں۔

اثر انداز کرنے والے عوامل:

ڈینڈرائٹ لیتھیم کی تشکیل کو متاثر کرنے والے اہم عوامل انوڈ کی سطح کا کھردرا پن، لتیم آئن کا ارتکاز میلان اور موجودہ کثافت وغیرہ ہیں۔ اس کے علاوہ، SEI فلم، الیکٹرولائٹ کی قسم، محلول کا ارتکاز اور مثبت کے درمیان موثر فاصلہ۔ اور منفی الیکٹروڈ سبھی ڈینڈرائٹ لتیم کی تشکیل پر ایک خاص اثر رکھتے ہیں۔

1. سطح کی منفی کھردری

منفی الیکٹروڈ سطح کا کھردرا پن ڈینڈرائٹ لیتھیم کی تشکیل کو متاثر کرتا ہے، اور سطح جتنی کھردری ہوتی ہے، ڈینڈرائٹ لیتھیم کی تشکیل کے لیے یہ اتنا ہی زیادہ سازگار ہوتا ہے۔ ڈینڈرائٹ لیتھیم کی تشکیل میں چار بڑے مواد شامل ہیں، جن میں الیکٹرو کیمسٹری، کرسٹولوجی، تھرموڈینامکس اور کائینیٹکس شامل ہیں، جن کی تفصیل ڈیوڈ آر ایلی کے مضمون میں بیان کی گئی ہے۔

2. لیتھیم آئن کے ارتکاز کا میلان اور تقسیم

مثبت مواد سے فرار ہونے کے بعد، لیتھیم آئن الیکٹرولائٹ اور جھلی کے ذریعے منفی الیکٹروڈ پر الیکٹران حاصل کرنے کے لیے گزرتے ہیں۔ چارجنگ کے عمل کے دوران، مثبت الیکٹروڈ میں لتیم آئنوں کا ارتکاز بتدریج بڑھتا ہے، جب کہ الیکٹران کی مسلسل قبولیت کی وجہ سے منفی الیکٹروڈ میں لیتھیم آئنوں کا ارتکاز کم ہو جاتا ہے۔ اعلی موجودہ کثافت کے ساتھ ایک پتلا محلول میں، آئن کا ارتکاز صفر ہو جاتا ہے۔ Chazalviel اور Chazalviel کے ذریعہ قائم کردہ ماڈل سے پتہ چلتا ہے کہ جب آئن کا ارتکاز 0 تک کم ہو جائے گا، تو منفی الیکٹروڈ ایک مقامی خلائی چارج بنائے گا اور ڈینڈرائٹ ڈھانچہ بنائے گا۔ ڈینڈرائٹ ڈھانچے کی ترقی کی شرح الیکٹرولائٹ میں آئن کی منتقلی کی شرح کے برابر ہے۔

3. موجودہ کثافت

مضمون میں ڈینڈرائٹ گروتھ ان لیتھیم/پولیمر سسٹمز میں، مصنف کا خیال ہے کہ ڈینڈرائٹ لیتھیم کے سرے کی شرح نمو کا موجودہ کثافت سے گہرا تعلق ہے، جیسا کہ درج ذیل مساوات میں دکھایا گیا ہے:

تصویر

اگر موجودہ کثافت کو کم کر دیا جائے تو ڈینڈرائٹ لیتھیم کی نشوونما میں ایک خاص حد تک تاخیر ہو سکتی ہے، جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے:

تصویر

کیسے بچیں:

ڈینڈرائٹ لتیم کی تشکیل کا طریقہ کار اب بھی واضح ہے، لیکن لتیم دھات کے مختلف نمو کے ماڈل موجود ہیں۔ ڈینڈرائٹ لیتھیم کی تشکیل اور ان پر اثر انداز ہونے والے عوامل کے مطابق، ڈینڈرائٹ لیتھیم کی تشکیل کو درج ذیل پہلوؤں سے روکا جا سکتا ہے۔

1. اینوڈ مواد کی سطح کی چپٹی کو کنٹرول کریں۔

2. منفی ذرات کا سائز اہم تھرموڈینامک رداس سے چھوٹا ہونا چاہیے۔

3. الیکٹروڈپوزیشن کے گیلے ہونے کو کنٹرول کریں۔

4. اہم قدر سے نیچے الیکٹروپلاٹنگ پوٹینشل کو محدود کریں۔ اس کے علاوہ، روایتی چارج اور ڈسچارج میکانزم کو بہتر بنایا جا سکتا ہے، مثال کے طور پر، پلس موڈ پر غور کیا جا سکتا ہے.

5۔ الیکٹرولائٹ اضافی شامل کریں جو منفی الیکٹرولائٹ انٹرفیس کو مستحکم کرتے ہیں۔

6. مائع الیکٹرولائٹ کو اعلی طاقت والے جیل/ٹھوس الیکٹرولائٹ سے تبدیل کریں۔

7. اعلی طاقت لتیم انوڈ کی سطح کے تحفظ کی پرت کو قائم کریں۔

آخر میں، مضمون کے آخر میں دو سوالات بحث کے لیے رہ گئے ہیں:

1. لتیم آئنوں کا الیکٹرو کیمیکل رد عمل کہاں ہے؟ ایک یہ کہ ٹھوس بڑے پیمانے پر منتقلی کے بعد گریفائٹ الیکٹرو کیمیکل رد عمل کی سطح پر لتیم آئن، سنترپتی حالت تک پہنچنے کے لیے۔ دوسرا، لیتھیم آئن گریفائٹ مائیکرو کرسٹلز کی اناج کی حدود کے ذریعے گریفائٹ کی تہوں میں منتقل ہوتے ہیں اور گریفائٹ میں رد عمل ظاہر کرتے ہیں۔

2. کیا لیتھیم آئن گریفائٹ کے ساتھ رد عمل کا اظہار کرتے ہوئے لتیم کاربن کمپاؤنڈ اور ڈینڈرائٹ لیتھیم کو ہم وقت یا ترتیب وار بناتے ہیں؟

بات چیت میں خوش آمدید، ایک پیغام چھوڑیں۔