ການອອກແບບເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຫນາ: ການຄ້າຂາຍລະຫວ່າງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານແລະຜົນຜະລິດໄຟຟ້າ
ຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນ electrode ໃນແບັດເຕີຣີຂອງລັດເຄິ່ງແຂງແມ່ນມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການກໍານົດການປະຕິບັດງານໂດຍລວມຂອງພວກເຂົາ. Electrodes ຫນາສາມາດເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນດ້ານພະລັງງານ, ຍ້ອນວ່າພວກເຂົາອະນຸຍາດໃຫ້ໃຊ້ອຸປະກອນທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຫຼາຍຂື້ນເພື່ອໃຫ້ມີປະລິມານທີ່ຕັ້ງໄວ້. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ສິ່ງນີ້ມາພ້ອມກັບການຄ້າທີ່ແນ່ນອນທີ່ຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ພິຈາລະນາຢ່າງລະມັດລະວັງ.
ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານແມ່ນປັດໃຈທີ່ສໍາຄັນໃນການອອກແບບຫມໍ້ໄຟ, ໂດຍສະເພາະສໍາລັບການນໍາໃຊ້ເຊັ່ນ: ພາຫະນະໄຟຟ້າບ່ອນທີ່ມີຄວາມກັງວົນຕົ້ນຕໍ. Electrodes ຫນາສາມາດເກັບຮັກສາພະລັງງານຫຼາຍ, ແຕ່ພວກມັນຍັງປະຈຸບັນສິ່ງທ້າທາຍໃນດ້ານການຂົນສົ່ງແລະການອັດຕະໂນມັດ. ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຫນາຂອງເອເລັກໂຕຣນິກເພີ່ມຂື້ນ, ໄລຍະທາງທີ່ໄອອອນແມ່ນການເດີນທາງຍັງເພີ່ມຂື້ນ, ອາດຈະເປັນການຕໍ່ຕ້ານກັບຄວາມຕ້ານທານພາຍໃນແລະການຫຼຸດຜ່ອນຜົນຜະລິດ.
ນັກຄົ້ນຄວ້າກໍາລັງຄົ້ນຫາກົນລະຍຸດຕ່າງໆເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງຄວາມຫນາຂອງແບັດເຕີຣີຂອງລັດເຄິ່ງຊັ້ນໃນຂະນະທີ່ຮັກສາຄວາມສົມດຸນລະຫວ່າງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານແລະຜົນຜະລິດໄຟຟ້າ. ບາງວິທີການປະກອບມີ:
1. ພັດທະນາສະຖາເຫລົ່າຍະກໍາທີ່ມີໄຟສາຍໄຟຟ້ານະວະນິຍາຍທີ່ອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການຂົນສົ່ງ ion
2. ລວມເອົາສານເພີ່ມເຕີມຂອງການປະຕິບັດເພື່ອປັບປຸງການຜະລິດໄຟຟ້າ
3. ການໃຊ້ເຕັກນິກການຜະລິດທີ່ກ້າວຫນ້າເພື່ອສ້າງໂຄງສ້າງທີ່ມີຄວາມລະມັດລະວັງໃນໄຟຟ້າທີ່ຫນາກວ່າ
4. ການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດການອອກແບບທີ່ມີຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນຕໍ່ອົງປະກອບແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນໃນທົ່ວຄວາມຫນາຂອງໄຟຟ້າ
ກົນລະຍຸດເຫຼົ່ານີ້ຕັ້ງໃຈຊຸກຍູ້ເຂດແດນຂອງຄວາມຫນາຂອງ electrode ໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບທາງລົບຕໍ່ການສະແດງພະລັງງານ. ຄວາມຫນາທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບຊັ້ນວາງແບັດເຕີຣີຂອງລັດເຄິ່ງແຂງໃນສຸດທ້າຍແມ່ນຂື້ນກັບຄວາມຕ້ອງການສະເພາະແລະການຄ້າລະຫວ່າງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ, ຜົນຜະລິດພະລັງງານແລະການຜະລິດຄວາມເປັນໄປໄດ້.
Viscosity ມີຜົນກະທົບແນວໃດຕໍ່ການເຄື່ອນໄຫວຂອງຊັ້ນຊັ້ນເຄິ່ງຫນາ?
viscosity ແມ່ນຕົວກໍານົດການທີ່ສໍາຄັນໃນການຜະລິດແບັດເຕີຣີຂອງລັດເຄິ່ງຂັ້ນຕອນ, ໂດຍສະເພາະໃນເວລາທີ່ແນໃສ່ໄຟຟ້າທີ່ຫນາກວ່າ. ລັກສະນະເຄິ່ງແຂງຂອງວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ສະເຫນີຄວາມທ້າທາຍແລະໂອກາດທີ່ເປັນເອກະລັກໃນຂະບວນການຜະລິດ.
ບໍ່ຄືກັບທາດແປ້ງທາດແປ້ງແບບດັ້ງເດີມຫຼືວັດສະດຸແຂງ, ວັດສະດຸທີ່ແຂງ, ວັດສະດຸໄຟຟ້າເຄິ່ງແຂງແລະວັດສະດຸໄຟຟ້າມີຄວາມສອດຄ່ອງກັບ paste. ຊັບສິນນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ມີຂະບວນການຜະລິດທີ່ມີທ່າແຮງທີ່ງ່າຍດາຍກວ່າເມື່ອທຽບກັບແບດເຕີລີ່ທີ່ແຂງແກ່ນ, ແຕ່ມັນກໍ່ແນະນໍາຄວາມສັບສົນໃນເວລາທີ່ຈັດການກັບຊັ້ນທີ່ຫນາ.
viscosity ຂອງວັດສະດຸເຄິ່ງແຂງສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຫລາຍດ້ານຂອງຂະບວນການຜະລິດ:
1. ການຝາກເງິນແລະການເຄືອບ: ຄວາມສາມາດໃນການນໍາໃຊ້ເຄື່ອງຈັກຜະລິດຕະພັນຫນາເຄິ່ງຫນຶ່ງທີ່ຫນາແຫນ້ນຢູ່ເທິງຜູ້ເກັບເງິນປະຈຸບັນແມ່ນຂື້ນກັບຄວາມໂງ່ຂອງວັດສະດຸ. ຄວາມເປັນຫນົດຕໍ່າເກີນໄປສາມາດນໍາໄປສູ່ການແຈກຢາຍທີ່ບໍ່ສະເຫມີພາບ, ໃນຂະນະທີ່ມີຄວາມທຸກທໍລະມານສູງເກີນໄປອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການບັນລຸຄວາມຫນາທີ່ຕ້ອງການ.
2. ການຄວບຄຸມ porosity: ຄວາມລະມັດລະວັງຂອງການປະສົມເຄິ່ງແຂງທີ່ມີອິດທິພົນຕໍ່ການສ້າງຕັ້ງຂອງ pores ພາຍໃນໂຄງສ້າງຂອງ pores ພາຍໃນໂຄງສ້າງ. porosity ທີ່ເຫມາະສົມແມ່ນສິ່ງທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການຂົນສົ່ງ ion ແລະການເຈາະ electrolyte.
3. ການຫົດຫູ່ແລະເຄືອບ: ອັດຕາທີ່ສານລະລາຍສາມາດຖອດອອກໄດ້ຈາກຊັ້ນທີ່ຫນາກວ່າແມ່ນໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຫນາວຂອງວັດສະດຸ, ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມໄວໃນການຜະລິດແລະຄວາມຕ້ອງການດ້ານພະລັງງານ.
4. ການຕິດຕໍ່ interfacial: ການບັນລຸການຕິດຕໍ່ທີ່ດີລະຫວ່າງອຸປະກອນການ Electrictye ແລະ electrode ທີ່ມີຄວາມສໍາຄັນສໍາລັບການປະຕິບັດວຽກງານຂອງແບດເຕີຣີ. ຄວາມຢືດຂອງວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ມີບົດບາດໃຫ້ດີປານໃດທີ່ພວກເຂົາສາມາດປະຕິບັດຕາມຫນ້າຂອງກັນແລະກັນ.
ເພື່ອແກ້ໄຂສິ່ງທ້າທາຍເຫຼົ່ານີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າແລະຜູ້ຜະລິດກໍາລັງສໍາຫຼວດວິທີການຕ່າງໆ:
1. ດັດແປງ Rheology: ສານເພີ່ມເຕີມທີ່ສາມາດປັບຄວາມຮັບຜິດຊອບຂອງວັດສະດຸເຄິ່ງແຂງເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບໂດຍບໍ່ມີການປະມູນ.
2. ເຕັກນິກການຝາກເງິນແບບພິເສດ: ວິທີການເຊັ່ນ: ການພິມເຄື່ອງພິມ 3D ຫຼືເທບໄຟຟ້າທີ່ສາມາດຈັດການກັບອຸປະກອນທີ່ມີຄວາມຍືດຍຸ່ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
3. ໃນເຂດທີ່ມີສະຕິປັນຍາ: ຂະບວນການທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ສ້າງຕັ້ງໂຄງສ້າງເຄິ່ງແຂງຫຼັງຈາກການໄຫລວຽນ, ມີທ່າແຮງທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ຊັ້ນຫນາ.
4. ໂຄງສ້າງທີ່ມີຄວາມຫມາຍ: ການສ້າງຊັ້ນທີ່ມີຄວາມຫນືດແລະສ່ວນປະກອບທີ່ແຕກຕ່າງກັນເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບທັງທາງແລະການປະຕິບັດ.
ຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດຊັ້ນທີ່ຫນາ, ເປັນເອກະພາບຂອງວັດສະດຸເຄິ່ງແຂງແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການຮູ້ຄວາມສາມາດອັນເຕັມທີ່ຂອງແບດເຕີລີ່ຂອງລັດເຄິ່ງແຂງ. ໃນຖານະເປັນຄວາມຄືບຫນ້າໃນການຄົ້ນຄ້ວາ, ພວກເຮົາສາມາດຄາດຫວັງວ່າຈະໄດ້ເຫັນການປະດິດສ້າງໃນທັງສອງວັດສະດຸແລະການຜະລິດຂັ້ນຕອນທີ່ຍູ້ຂອບເຂດຂອງຄວາມຫນາຂອງຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນທີ່ຫນ້າປະທັບໃຈ.
ການປຽບທຽບຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນໃນເຄິ່ງຫນຶ່ງທຽບກັບແບດເຕີລີ່ lithium-ion ແບບດັ້ງເດີມ
ເມື່ອປຽບທຽບຄວາມສາມາດຂອງຄວາມຫນາຊັ້ນຂອງສະຖານະພາບຂອງລັດເຄິ່ງແຂງໃຫ້ແກ່ແບດເຕີຣີ້ lithium-ion ແບບດັ້ງເດີມ, ຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ສໍາຄັນເກີດຂື້ນ. ຄວາມແຕກຕ່າງເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນມາຈາກຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງວັດສະດຸເຄິ່ງແຂງແລະຜົນກະທົບຂອງພວກເຂົາໃນການອອກແບບແບັດເຕີຣີແລະການປະຕິບັດ.
ແບດເຕີລີ່ lithium ແບບດັ້ງເດີມໂດຍປົກກະຕິມີຄວາມຫນາຂອງໄຟຟ້າມີຄວາມຫນາຈາກ 50 ເຖິງ 100 ໄມໂຄຣກິດ. ຂໍ້ຈໍາກັດນີ້ແມ່ນຍ້ອນຄວາມຕ້ອງການຂອງການຂົນສົ່ງ ion ທີ່ມີປະສິດຕິພາບຜ່ານການຜະລິດທາດແປ້ງທາດແຫຼວແລະພາຍໃນໂຄງສ້າງທີ່ມີໄຟສາຍໄຟຟ້າ. ການເພີ່ມຄວາມຫນາເກີນຄວາມຫນາເກີນກວ່ານີ້ມັກຈະເຮັດໃຫ້ການເຊື່ອມໂຊມຂອງການປະຕິບັດງານທີ່ສໍາຄັນໃນແງ່ຂອງຜົນຜະລິດແລະວົງຈອນຊີວິດ.
ໃນອີກດ້ານຫນຶ່ງ, ແບດເຕີຣີຂອງລັດເຄິ່ງແຂງ, ມີທ່າແຮງທີ່ຈະບັນລຸຄວາມຫນາຂອງ electrode ທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ກວ່າເກົ່າ. ບາງປັດໃຈທີ່ປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນທ່າແຮງນີ້ມີທ່າແຮງລວມມີ:
1. ປັບປຸງສະຖຽນລະພາບທາງກົນລະຍຸດ: ລັກສະນະເຄິ່ງແຂງຂອງວັດສະດຸກໍ່ໃຫ້ຄວາມຊື່ສັດໂຄງສ້າງທີ່ດີກວ່າ, ອາດຈະເປັນທີ່ອາດຈະເຮັດໃຫ້ຊັ້ນຫນາຂື້ນໂດຍບໍ່ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງທາງດ້ານຮ່າງກາຍ.
2. ການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຂອງການສ້າງຮູບແບບ Dendrite: ຊັ້ນໄຟຟ້າເຄິ່ງແຂງສາມາດສະຫນອງການເຕີບໂຕທີ່ດີກວ່າເກົ່າຕໍ່ກັບການເຕີບໂຕຂອງ lithium dendrite, ແບດເຕີຣີທົ່ວໄປຂອງ lithium-ion.
3. ການປັບປຸງການຕິດຕໍ່ interfacial: paste ຄ້າຍຄືກັບຜະລິດຕະພັນເຄິ່ງແຂງສາມາດນໍາໄປສູ່ການຕິດຕໍ່ກັບ electrodes ແລະ electrolyte, ແມ້ແຕ່ຢູ່ໃນຊັ້ນຫນາ.
4. ມີທ່າແຮງໃນການຜະລິດທາດໄອໂອທີ່ສູງຂື້ນ: ອີງຕາມການຜະລິດໄຟຟ້າເຄິ່ງແຂງອາດຈະສະເຫນີການເຮັດທາດ ionic ທີ່ດີກວ່າ, ອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການຂົນສົ່ງ ion ໃນຊັ້ນທີ່ຫນາ.
ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຫນາແນ່ນອນສາມາດບັນລຸໄດ້ໃນແບດເຕີລີ່ຂອງລັດເຄິ່ງແຂງແມ່ນຍັງເປັນຫົວຂໍ້ຂອງການຄົ້ນຄວ້າທີ່ກໍາລັງດໍາເນີນຢູ່, ບາງໄມລ໌ ນີ້ສະແດງເຖິງການເພີ່ມຂື້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອທຽບໃສ່ກັບແບດເຕີຣີ້ lithium-ion ແບບດັ້ງເດີມ.
ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະສັງເກດວ່າຄວາມຫນາທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບແບັດເຕີຣີຂອງລັດເຄິ່ງຊັ້ນຈະຂື້ນກັບປັດໃຈຕ່າງໆ, ລວມທັງ:
1. ຄຸນສົມບັດວັດສະດຸສະເພາະຂອງ Electrictye ແລະ electrodes ເຄິ່ງແຂງ
2. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີຈຸດປະສົງ (ເຊັ່ນ: ຄວາມຫນາແຫນ້ນພະລັງງານສູງທຽບກັບຜົນຜະລິດພະລັງງານສູງ)
3. ຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດແລະຂໍ້ຈໍາກັດ
4. ການອອກແບບມືຖືໂດຍລວມແລະສະຖາປັດຕະຍະກໍາ
ໃນຖານະເປັນການຄົ້ນຄວ້າໃນເຕັກໂນໂລຍີຂອງລັດເຄິ່ງແຂງທີ່ກ້າວຫນ້າ, ພວກເຮົາສາມາດຄາດຫວັງວ່າຈະໄດ້ເຫັນການປັບປຸງຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນທີ່ຫນ້າປະທັບໃຈ. ສິ່ງນີ້ສາມາດນໍາໄປສູ່ແບດເຕີເຕີທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນດ້ານພະລັງງານທີ່ສູງກວ່າແລະມີຂະບວນການຜະລິດທີ່ມີທ່າແຮງທີ່ມີຄວາມເປັນປົກກະຕິທຽບເທົ່າກັບແບດເຕີລີ່ຂອງລັດທີ່ແຂງແກ່ນ.
ການພັດທະນາຊັ້ນໄຟຟ້າທີ່ຫນາກວ່າແລະຊັ້ນໄຟຟ້າໃນແບັດເຕີຣີລັດທີ່ມີຄວາມຫວັງທີ່ດີສໍາລັບເຕັກໂນໂລຢີການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ກ້າວຫນ້າ. ໂດຍການດຸ່ນດ່ຽງການຄ້າທີ່ລະມັດລະວັງລະຫວ່າງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ, ຜົນຜະລິດພະລັງງານ, ນັກຄົ້ນຄວ້າ, ນັກຄົ້ນຄວ້າ, ຈາກພາຫະນະໄຟຟ້າໃນການເກັບຮັກສາພະລັງງານໄຟຟ້າ.
ໃນຂະນະທີ່ພວກເຮົາສືບຕໍ່ຊຸກຍູ້ເຂດແດນທີ່ເປັນໄປໄດ້ດ້ວຍແບດເຕີລີ່ຂອງລັດເຄິ່ງແຂງ, ມັນຈະແຈ້ງວ່າຄວາມຫນາຊັ້ນທີ່ຍັງຄົງຄ້າງສໍາລັບການປະຕິບັດງານແລະການເຄື່ອນທີ່ຂອງມັນ. ຄວາມສາມາດໃນການບັນລຸແຕ່ຂັ້ນຕອນທີ່ມີປະໂຫຍດສູງ, ຍັງມີປັດໃຈຫຼັກໃນການກໍານົດຜົນສໍາເລັດຂອງເຕັກໂນໂລຢີນີ້ໃນທິວທັດການເກັບຮັກສາພະລັງງານຕໍ່ໄປ.
ສະຫຼຸບ
ການສະແຫວງຫາຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນຊັ້ນໃນທີ່ດີທີ່ສຸດໃນແບດເຕີລີ່ຂອງລັດທີ່ດີທີ່ສຸດແມ່ນພື້ນທີ່ທີ່ຫນ້າຕື່ນເຕັ້ນໃນການຄົ້ນຄ້ວາທີ່ມີຜົນສະທ້ອນທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບອະນາຄົດຂອງການເກັບຮັກສາພະລັງງານ. ດັ່ງທີ່ພວກເຮົາໄດ້ສໍາຫຼວດ, ຄວາມສາມາດໃນການສ້າງຊັ້ນໄຟຟ້າທີ່ຫນາກວ່າແລະຊັ້ນໄຟຟ້າໃນຂະນະທີ່ຮັກສາປະສິດຕິພາບສູງສາມາດນໍາໄປສູ່ແບດເຕີຣີທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນດ້ານພະລັງງານແລະມີຂະບວນການຜະລິດທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນ.
ຖ້າທ່ານສົນໃຈໃນການຢູ່ແຖວຫນ້າຂອງເຕັກໂນໂລຢີແບັດເຕີຣີ, ໃຫ້ພິຈາລະນາຄົ້ນຫາວິທີແກ້ໄຂແບບນະວັດຕະກໍາທີ່ສະເຫນີໂດຍ EXTery. ທີມງານຂອງພວກເຮົາແມ່ນອຸທິດຕົນເພື່ອຊຸກຍູ້ຂອບເຂດແດນຂອງການເກັບຮັກສາພະລັງງານ, ລວມທັງຄວາມກ້າວຫນ້າໃນແບັດເຕີຣີຂອງລັດເຄິ່ງເຕັກໂນໂລຢີ. ເພື່ອຮຽນຮູ້ເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບຜະລິດຕະພັນຕັດການຕັດຂອງພວກເຮົາແລະວິທີທີ່ພວກເຂົາສາມາດໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດສະຫມັກຂອງທ່ານ, ກະລຸນາຢ່າລັງເລໃຈທີ່ຈະເອື້ອມອອກໄປຫາພວກເຮົາcathy@zyepower.com. ຂໍໃຫ້ອໍານາດໃນອະນາຄົດນໍາກັນ!
ເອເນ
1. Zhang, L. , et al. (2022). "ຄວາມກ້າວຫນ້າໃນເຕັກໂນໂລຍີແບັດເຕີຣີຂອງລັດເຄິ່ງແຂງຂອງລັດ: ການທົບທວນທີ່ສົມບູນແບບ." ວາລະສານການເກັບຮັກສາພະລັງງານ, 45, 103-115.
2. Chen, Y. , et al. (2021). "ການອອກແບບ electrode ຫນາສໍາລັບແບດເຕີລີ່ຂອງລັດເຄິ່ງແຂງແຮງ." ພະລັງງານທໍາມະຊາດ, 6 (7), 661-669.
3. Wang, H. , et al. (2023). "ການທ້າທາຍການຜະລິດແລະວິທີແກ້ໄຂສໍາລັບຫມໍ້ໄຟຂອງລັດເຄິ່ງແຂງ." ວັດສະດຸທີ່ກ້າວຫນ້າ, 35 (12), 22009987.
4. Liu, J. , et al. (2022). "ການວິເຄາະການປຽບທຽບຂອງຄວາມຫນາຊັ້ນໃນເຕັກໂນໂລຢີແບດເຕີລີ່ລຸ້ນຕໍ່ລຸ້ນ." ພະລັງງານແລະວິທະຍາສາດສິ່ງແວດລ້ອມ, 15 (4), 1589-1602.
5. Takada, K. (2021). "ຄວາມຄືບຫນ້າໃນການຄົ້ນຄວ້າແບັດເຕີຣີເຄິ່ງແຂງແລະແຂງ - ຢູ່ໃນສະຖາປັດຕະຍະກໍາ." ACS ພະລັງງານພະລັງງານ, 6 (5), 1939-1949.
