किन साइकलिंगले ठोस-राज्य ब्याट्रीहरू गिरावट दिन्छ?

सम्झौता / डिस्चार्ज चक्रहरूको बखत मेकानिकल तनाव कारकहरू

साइकल चल्तीमा ठोस-राज्य ब्याट्रीको गिरावटको प्राथमिक कारणहरू ब्याट्री कम्पोनेन्टहरूले अनुभवी मेकानिकल तनाव हो। परम्परागत ब्याट्रीमा प्रयोग गरिएको तरल इलेक्ट्रोटिकहरू विपरीत, ठोस इलेक्ट्रोलाइलाइटहरूमाठोस-राज्य ब्याट्रीकम लचिलो र बारम्बार तनाव अन्तर्गत क्र्याक गर्न धेरै लचिलो र अधिक प्रभावी छन्।

चार्ज गर्दै र डिस्चार्ज गर्ने क्रममा, लिथियम फर्महरू ओडिड र क्याथको बीचमा अगाडि बढ्छन्। यो आन्दोलनले प्रलोभनमा भोल्युम परिवर्तनहरू निम्त्याउँछ, विस्तार र संकुचनको लागि अग्रणी। तरल इलेक्ट्रोली प्रणालीहरूमा, यी परिवर्तनहरू सहजै छन्। यद्यपि ठोस-राज्य ब्याट्रीमा, ठोस इलेक्ट्रोवलीको कडा प्रकृतिले इलेक्ट्रोइट र इलेक्ट्रोडहरू बीच इलेक्टेसमेन्टमा मेकानिकल तनावमा परिणाम दिन सक्छ।

समयको साथ, यस तनावले धेरै मुद्दाहरू निम्त्याउन सक्छ:

- लंडक्र्याक्स ठोस इलेक्ट्रोइलीमा

- इलेक्ट्रोलाइट र इलेक्ट्रोडहरू बीचको डिमिनेसन

- अन्तर्देशीय प्रतिरोध वृद्धि भयो

- सक्रिय सामग्री सम्पर्क को घाटा

यी समस्याहरूले ब्याट्रीको प्रदर्शनलाई कम गर्न सक्दछ, यसको क्षमता र बिजुली उत्पादन कम गर्न। अन्वेषकहरू सक्रिय रूपमा ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स विकास गर्न सक्रियतासाथ काम गरिरहेका छन् र यी मेकानिकल तनाव सम्बन्धी मुद्दाहरूलाई कम गर्न इन्टरफेस ईन्जिनियर सुधार गर्न र सुधार गर्छन्।

ठोस-राज्य प्रणालीहरूमा कसरी लिन्डियम डन्डराइटहरू

साइकल चल्तीमा ठोस-राज्य ब्याट्रीहरूको गिरावटले योगदान पुर्याउने अर्को आलोचनात्मक कारक लिथियम दर्डिंगको गठन हो। डेन्डेड्सहरू सियो-जस्तो संरचनाहरू हुन् जुन चार्जको क्रममा क्याथमा थ्रोडबाट बढ्न सक्छ। परम्परागत लिथियम-ion ब्याट्रीहरूमा तरल इलेक्ट्रोलाइटहरूको साथ, द्वितीय गठन एक प्रख्यात मुद्दा हो जसले छोटो सर्किटहरू र सुरक्षा जोखिमहरू निम्त्याउन सक्छ।

सुरुमा, यो सोचेको थियोठोस-राज्य ब्याट्रीठोस इलेक्ट्रोलाइट को मेंडियल बलका कारण R णपत्र गठन हुन प्रतिरोध हुनेछ। यद्यपि हालसालै अनुसन्धानले देखाएको छ कि डिन्डिशनीहरूले अझै पनि गठन र ठोस संयन्त्रको माध्यमबाट अल्बेल्स गर्न सक्दछन्।

1. अनात सीमाको प्रवेश: यी कमजोर क्षेत्रहरूको शोषण गर्दै बहुकीय समूहको अन्नको चौरवारीको साथ बढ्न सक्छ।

2. इलेक्ट्रोस्टेट विकृत: केही ठोस इलेक्ट्रोलीहरूले लिथियनको साथ प्रतिक्रिया गर्न सक्दछन्, डिडिपोजिशन उत्पादनहरूको एक तह बनाउँदछ जसले ग्रन्थी बृद्धिलाई अनुमति दिन्छ।

All। स्थानीयकृत हालको हटप्रिटहरू: ठोस इलेक्ट्रोइलीमा अन्मोमोजेनलीहरूले उच्च वर्तमान घनत्वको क्षेत्रहरू निम्त्याउन सक्छ, बन्भेन्जरलाई बढावा दिन्छन्।

ठोस-राज्यको ब्याट्रीहरूमा डेन्ड्सको बृद्धिले धेरै हानिकारक प्रभावहरू निम्त्याउन सक्छ:

- आन्तरिक प्रतिरोध बढेको

- क्षमता फीड

- सम्भावित छोटो सर्किटहरू

- ठोस इलेक्ट्रोलाइटको मेकानिकल गिरावट

यस मुद्दालाई सम्बोधन गर्न अनुसन्धानकर्ताहरूले एकल-क्रिस्टल ठोस आकर्षणको विकास सहितको कृत्रिम इन्टरफेड ईन्टरफेस सिर्जना गर्दै, बन्मूलन-इलेक्ट्रोपोल्ट ईन्टरफेड ईन्टरफेड ईन्टरफेड गर्दै।

चक्र जीवन सीमाहरूको पूर्वानुमान गर्न परीक्षण विधिहरू

ठोस-राज्यको ब्याट्रीहरूको गिरावट संयन्त्रहरू बुझ्ने तिनीहरूको प्रदर्शन र दीर्घायु सुधारका लागि महत्वपूर्ण छ। यस लक्ष्यमा अनुसन्धानकर्ताहरूले चक्रको जीवन सीमितताहरूको पूर्वानुमान गर्न र सम्भावित असफलता मोडहरू पहिचान गर्न विभिन्न परीक्षण विधिहरू विकास गरेका छन्। यी विधिहरू को डिजाइन र अप्टिमाइनियम मा मद्दत गर्दछठोस-राज्य ब्याट्रीव्यावहारिक अनुप्रयोगहरूको लागि।

केहि कुञ्जी परीक्षण विधिहरू समावेश गर्दछ:

1. इलेक्ट्रोकेलेमिकल क्रासिकक संपर्क (EIS): यो प्रविधि अनुसन्धानकर्ताहरूलाई ब्याट्रीको आन्तरिक प्रतिरोध अध्ययन गर्न अनुमति दिन्छ र यसका परिवर्तनहरू समय बित्दै जान्छ। प्रतिबन्ध स्पिकक्ट्राको विश्लेषण गरेर, इन्टरफेस गिरावट र प्रतिरोधी तहहरूको गठन जस्ता मुद्दाहरू पहिचान गर्न सम्भव छ।

2.-सिटू एक्स-रे विभफाई (XRD): यस विधि साइक्लि for को समयमा ब्याट्री सामग्रीमा संरचनात्मक परिवर्तनको अवलोकन सक्षम गर्दछ। यसले चरणमा रूपान्तरणहरू, भोल्युम परिवर्तन, र नयाँ यौगिकहरूको गठन प्रकट गर्न सक्दछ जुन गिरावटमा योगदान पुर्याउन सक्छ।

Cly। इलेक्ट्रन माइक्रोस्कोपी (SEM) र प्रसारण इलेक्ट्रॉन) को स्क्वायरर कम्पनीहरूको उच्च-रिजोलुसरहरू माइक्रोस्ट्रॉक परिवर्तन, अन्तर्देशीय गिरावट प्रदान गर्दछ, अव्यवस्थिततालाई अनुमति दिईन्छ।

The। द्रुत बुढ्यौली परीक्षणहरू: उचाईको तापमान वा उच्च साइक्ने दरमा विषयवस्तुहरू, अनुसन्धानकर्ताहरूले छोटो अवधिको फ्रेममा दीर्घकालीन प्रयोग गर्न सक्दछन्। यसले ब्याट्रीको प्रदर्शनको पूर्वानुमान यसको अपेक्षित जीवनकाल भन्दा बढी भविष्यवाणी गर्दछ।

Vistially भिन्न क्षमता विश्लेषण: यस प्राविधिकमा प्रभारी र डिस्चार्ज चक्रहरूको बखत भोल्टेजलाई सम्मान गर्ने क्षमता समावेश छ। यसले ब्याट्रीको व्यवहारमा सूक्ष्म परिवर्तनहरू प्रकट गर्न सक्दछ र विशिष्ट गिरावट संयन्त्रहरू पहिचान गर्न सक्दछ।

उन्नत कम्प्यौती क्षेत्रको साथ यी परीक्षण विधिहरू संयोजन गरेर अनुसन्धानकर्ताहरूले ठोस-राज्यको ब्याट्रीहरूको चक्रको जीवनमा सीमित कारकहरूको विस्तृत समझ प्राप्त गर्न सक्दछन्। यो ज्ञान गिरावटलाई गिरावट र समग्र ब्याट्री प्रदर्शन सुधार गर्न रणनीतिहरूको विकासका लागि महत्त्वपूर्ण छ।

अन्तमा, जबकि ठोस राज्य ब्याट्रीहरूले परम्परागत लिथनियम-आयती ब्याट्रीहरूमा महत्वपूर्ण सुविधाहरू प्रदान गर्दछ, तिनीहरूले साइकल गिरावटमा आउँदा उनीहरूले अनुपम चुनौतीहरूको सामना गर्छन्। प्रभारी र डिस्चार्ज चक्रमा मेकानिकल तनाव, मा डेन्ड्रेट गठन को सम्भावित संग जोडी संग, समय संग प्रदर्शन को लागी नेतृत्व गर्न सक्छ। यद्यपि चलिरहेको अनुसन्धान र उन्नत परीक्षण विधिहरूले ठोस-राज्य ब्याट्री टेक्नोलोजीमा सुधारहरूको लागि बाटो प्रशस्त गर्दैछन्।

जब हामी यी गिरावट संयन्त्रहरूको बारेमा हाम्रो बुझाइ परिष्कृत गर्दछौं, हामी ठोस-राज्य ब्याट्री डिजाइनमा प्रगतिहरू हेर्न आशा गर्न सक्छौं जुन यी विषयहरूलाई सम्बोधन गर्दछ। यस प्रगतिलाई विद्युत सवारी साधनहरूको लागि गल-स्टेट लाइनहरू ग्रिड-स्केल ऊर्जा भण्डारणमा बृद्धिका लागि ठोस-राज्य ब्याट्रीहरूको पूर्ण क्षमता महसुस गर्नु महत्त्वपूर्ण हुनेछ।

यदि तपाईं कटनी-किनार अन्वेषण गर्न चाहानुहुन्छ भनेठोस-राज्य ब्याट्रीतपाईंको अनुप्रयोगहरूको लागि टेक्नोलोजी, विनाश गर्न अघि बढ्न विचार गर्नुहोस्। हाम्रो विशेषज्ञहरूको टोली ब्याट्री नवीनवनको अगाडि छ र तपाईंको आवश्यकताहरूको लागि सही ऊर्जा भण्डारण समाधान फेला पार्न मद्दत गर्न सक्दछ। हामीलाई सम्पर्क गर्नुहोस्क्याथी @zezepphive.comहाम्रो उन्नत ठोस-राज्य ब्याट्री ल्याउने प्रस्तावहरूको बारेमा अधिक जान्न र कसरी तिनीहरूले तपाईंको प्रोजेक्टहरू फाइदा लिन सक्छन्।

संदेश

1. स्मिथ, जे। एट अल। (202)। "ठोस-राज्यको ब्याट्रीहरूमा मेकानिकल तनाव र गिरावट संयन्त्रहरू"। ऊर्जा भण्डारण, 45 45, 103-115 को जर्नल।

2. जॉन्ससन, A. & ली, एस (2023)। "ठोस इलेक्ट्रोलाइटरमा Dendrit गठन: चुनौतीहरू र सञ्चालन रणनीतिहरू।" प्रकृति उर्जा, (()), 267-2800।

Wh। Zhangg, l. एट अल। (2021)। "ठोस-राज्यको ब्याट्री सामग्रीहरूको लागि उन्नत विशेषता अनुक्रमणिका।" उन्नत सामग्री, 33 ((2)), 210085757।

Brave। खैरो, एम। र टेलर, आर। (2022)। "ठोस-राज्य ब्याट्री प्रदर्शनको पूर्वानुमान मोडलिंग।" एसीएसले उर्जा सामग्री, (()), 9012-90255 लागू गर्यो।

Che। चेन, y एट अल। (202))। "ठोस-राज्यको ब्याट्रीहरूमा विस्तारित साइकल स्थिरताको लागि इन्टरफेस इन्जिनियरि।।" ऊर्जा र वातावरणीय विज्ञान, 1 (()), 1332-124949।