Phuputso e ncha e ka etsa hore libeteri tsa lithium ion li bolokehe haholoanyane

Phuputso e ncha e ka etsa hore libeteri tsa lithium ion li bolokehe haholoanyane

Libetri tsa lithium ion tse ka tjhajwang hape li sebelisoa ho matlafatsa lisebelisoa tse ngata tsa elektroniki bophelong ba rona ba letsatsi le letsatsi, ho tloha lilaptop le liselefounong ho ea likoloing tsa motlakase. Libetri tsa lithium ion tse 'marakeng kajeno hangata li itšetleha ka tharollo ea metsi, e bitsoang electrolyte, bohareng ba sele.

Ha betri e ntse e tjhaja sesebediswa, di-ion tsa lithium di tsamaya ho tloha pheletsong e tjhajilwe hampe, kapa anode, ka electrolyte e metsi, ho ya pheletsong e tjhajilwe hantle, kapa cathode. Ha betri e ntse e tjhajwa, di-ion di phalla ka lehlakoreng le leng ho tloha cathode, ka electrolyte, ho ya ho anode.

Libetri tsa lithium ion tse itšetlehileng ka li-electrolyte tse metsi li na le bothata bo boholo ba polokeho: li ka cha ha li tjhajwa ho feta tekano kapa li sa sebetse hantle. Mokhoa o mong o sireletsehileng ho feta li-electrolyte tse metsi ke ho haha ​​​​betri e sebelisang electrolyte e tiileng ho jara li-ion tsa lithium pakeng tsa anode le cathode.

Leha ho le jwalo, diphuputso tsa pejana di fumane hore electrolyte e tiileng e lebisitse ho kgolo e nyane ya tshepe, e bitswang dendrites, e neng e tla bokellana hodima anode ha betri e ntse e tjhaja. Di-dendrite tsena di kgutsufatsa dibetri ka maqhubu a tlase, e leng se etsang hore di se ke tsa sebediswa.

Khōlo ea dendrite e qala ka liphoso tse nyane ho electrolyte moeling o pakeng tsa electrolyte le anode. Bo-rasaense ba India ba sa tsoa sibolla mokhoa oa ho liehisa kholo ea dendrite. Ka ho eketsa lera le lesesaane la tšepe pakeng tsa electrolyte le anode, ba ka thibela dendrite ho hola ho ea ho anode.

Bo-rasaense ba khethile ho ithuta aluminium le tungsten e le litšepe tse ka khonehang ho haha ​​lera lena le lesesaane la tšepe. Lebaka ke hobane ha ho na motsoako oa aluminium kapa tungsten, kapa motsoako, le lithium. Bo-rasaense ba ne ba lumela hore sena se tla fokotsa monyetla oa hore liphoso li thehoe ka har'a lithium. Haeba tšepe e khethiloeng e ne e ka kopanya le lithium, tekanyo e nyane ea lithium e ne e ka fetela lera la tšepe ha nako e ntse e ea. Sena se ne se tla siea mofuta oa sekoli se bitsoang sekheo ka har'a lithium moo dendrite e neng e ka thehoa teng.

E le ho leka katleho ea lera la tšepe, ho ile ha kopanngoa mefuta e meraro ea libeteri: e 'ngoe e nang le lera le lesesaane la aluminium pakeng tsa lithium anode le electrolyte e tiileng, e 'ngoe e nang le lera le lesesaane la tungsten, le e 'ngoe e se nang lera la tšepe.

Pele ba leka libeteri, bo-rasaense ba ile ba sebelisa microscope e nang le matla a phahameng, e bitsoang microscope ea elektrone e bapaloang, ho sheba haufi-ufi moeli o pakeng tsa anode le electrolyte. Ba ile ba bona likheo tse nyane le masoba sampole e se nang lera la tšepe, ba hlokomela hore liphoso tsena e ka ba libaka tseo li-dendrite li ka holang ho tsona. Libeteri tse nang le lera la aluminium le tungsten ka bobeli li ne li shebahala li boreleli ebile li tsoela pele.

Tekong ea pele, motlakase o sa fetoheng o ile oa tsamaisoa ka har'a betri ka 'ngoe ka lihora tse 24. Betri e se nang lera le lekhutšoanyane la tšepe e ile ea hlōleha 'me ea hlōleha nakong ea lihora tse 9 tsa pele, mohlomong ka lebaka la kholo ea dendrite. Ha ho betri e nang le aluminium kapa tungsten e ileng ea hlōleha tekong ena ea pele.

E le ho fumana hore na ke lera lefe la tšepe le neng le le betere ho emisa kgolo ya dendrite, ho entswe teko e nngwe hodima disampole tsa lera la aluminium le tungsten feela. Tekong ena, dibetri di ile tsa potolohiwa ka bongata bo ntseng bo eketseha ba motlakase, ho qala ka motlakase o sebedisitsweng tekong e fetileng mme tsa eketseha ka bongata bo bonyenyane mohatong o mong le o mong.

Ho ne ho lumeloa hore tekanyo ea hona joale eo betri e neng e potoloha ka eona ke tekanyo ea bohlokoa ea hona joale bakeng sa kholo ea dendrite. Betri e nang le lera la aluminium e ile ea hlōleha ka makhetlo a mararo ho feta motlakase o qalang, 'me betri e nang le lera la tungsten e ile ea hlōleha ka makhetlo a fetang a mahlano ho feta motlakase o qalang. Teko ena e bontša hore tungsten e ile ea sebetsa hantle ho feta aluminium.

Hape, bo-rasaense ba sebelisitse microscope ea electron ea ho hlahloba ho hlahloba moeli pakeng tsa anode le electrolyte. Ba bone hore likheo li qalile ho thehoa lera la tšepe ho likarolo tse peli ho tse tharo tsa boima ba hona joale bo lekantsoeng tekong e fetileng. Leha ho le joalo, likheo li ne li se teng ho karolo ea boraro ea boima ba hona joale bo bohlokoa. Sena se tiisitse hore ho thehoa ha lekhalo ho tsoela pele ka kholo ea dendrite.

Bo-rasaense ba ile ba etsa dipalopalo tsa dikhomphutha ho utlwisisa hore na lithium e sebelisana jwang le ditshipi tsena, ba sebedisa seo re se tsebang ka moo tungsten le aluminium di arabelang kateng diphetohong tsa matla le mocheso. Ba bontshitse hore dikarolo tsa aluminium di na le monyetla o moholo wa ntshetsopele ya di-voids ha di sebelisana le lithium. Ho sebedisa dipalopalo tsena ho tla etsa hore ho be bonolo ho kgetha mofuta o mong wa tshepe ho o leka nakong e tlang.

Phuputso ena e bontšitse hore libeteri tse tiileng tsa electrolyte li tšepahala haholoanyane ha ho eketsoa lera le lesesaane la tšepe pakeng tsa electrolyte le anode. Bo-rasaense ba boetse ba bontšitse hore ho khetha tšepe e 'ngoe ho feta e 'ngoe, tabeng ena tungsten ho e-na le aluminium, ho ka etsa hore libeteri li tšoarelle nako e telele le ho feta. Ho ntlafatsa ts'ebetso ea mefuta ena ea libeteri ho tla li atametsa haufi le ho nkela libeteri tsa electrolyte tse metsi tse tukang haholo 'marakeng kajeno.


Nako ea poso: Loetse-07-2022