ເປັນຫຍັງແບດເຕີລີ່ທີ່ແຂງກະດ້າງໃນສະຖານະພາບແຂງ?

ປັດໄຈຄວາມກົດດັນກົນຈັກໃນໄລຍະທີ່ຮັບຜິດຊອບ / ການລົງຂາວຮອບວຽນ

One of the primary reasons for the degradation of solid-state batteries during cycling is the mechanical stress experienced by the battery components. ບໍ່ຄືກັບໄຟຟ້າຂອງແຫຼວທີ່ໃຊ້ໃນແບດເຕີລີ່ທໍາມະດາ, ໄຟຟ້າທີ່ແຂງໃນແບດເຕີລີ່ແຂງມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຫນ້ອຍແລະມັກຈະມີຄວາມແຕກແຍກພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນຊ້ໍາແລ້ວຊ້ໍາອີກ.

ໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟແລະການຖີ້ມ, ions lithium ຍ້າຍອອກແລະດ້ານນອກລະຫວ່າງ anode ແລະ cathe. ການເຄື່ອນໄຫວນີ້ເຮັດໃຫ້ປະລິມານການປ່ຽນແປງໃນການຜະລິດໄຟຟ້າ, ເຮັດໃຫ້ການຂະຫຍາຍແລະການຫົດຕົວ. ໃນລະບົບການຜະລິດທາດແຫຼວ, ການປ່ຽນແປງເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນເຫມາະສົມໄດ້ງ່າຍ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ໃນແບັດເຕີຣີທີ່ແຂງແກ່ນ, ລັກສະນະທີ່ເຂັ້ມງວດຂອງ Electrolyte ແຂງສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມກົດດັນກົນຈັກຢູ່ໃນອິນເຕີເຟດລະຫວ່າງໄຟຟ້າແລະໄຟຟ້າ.

ເມື່ອເວລາຜ່ານໄປ, ຄວາມກົດດັນນີ້ສາມາດນໍາໄປສູ່ຫລາຍປະເດັນ:

- micrococks ໃນ electrolyte ແຂງ

- ການລ່າສັດລະຫວ່າງ electrolyte ແລະ electrodes

- ການເພີ່ມຂື້ນຂອງການຕໍ່ຕ້ານ interfacial

- ການສູນເສຍການຕິດຕໍ່ທາງເອກະສານທີ່ເຄື່ອນໄຫວ

ບັນຫາເຫຼົ່ານີ້ສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຜົນກະທົບຂອງແບັດເຕີຣີ, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສາມາດແລະຜົນຜະລິດພະລັງງານຂອງມັນ. Researchers are actively working on developing more flexible solid electrolytes and improving the interface engineering to mitigate these mechanical stress-related issues.

ວິທີການ dendrites lithium ປະກອບເປັນໃນລະບົບແຂງ

ປັດໄຈທີ່ສໍາຄັນອີກອັນຫນຶ່ງທີ່ປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນການເຊື່ອມໂຊມຂອງແບດເຕີຣີ້ແຂງໃນລະຫວ່າງການຂີ່ຈັກຍານແມ່ນການສ້າງຕັ້ງຂອງ Lithium Dendrites. Dendrites ແມ່ນໂຄງສ້າງທີ່ຄ້າຍຄືກັບເຂັມທີ່ສາມາດເຕີບໃຫຍ່ໄດ້ຈາກ anode ໄປຫາ Cathode ໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟ. ໃນແບດເຕີລີ່ lithium-ion ທີ່ມີທາດໄຟຟ້າແຫຼວ, ການສ້າງຮູບແບບ Dendrite ແມ່ນບັນຫາທີ່ມີຊື່ສຽງທີ່ສາມາດນໍາໄປສູ່ການໃຊ້ເວລາສັ້ນໆແລະສາຍພົວພັນຄວາມປອດໄພ.

ໃນເບື້ອງຕົ້ນ, ມັນໄດ້ຖືກຄິດວ່າແບດເຕີລີ່ແຂງຈະເປັນພູມຕ້ານທານກັບການສ້າງຄວາມສໍາພັນຂອງ Dendrite ເນື່ອງຈາກມີຄວາມແຮງກົນຈັກຂອງ electrolyte ແຂງ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການຄົ້ນຄ້ວາເມື່ອມໍ່ໆມານີ້ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ Dendrites ຍັງສາມາດສ້າງແລະເຕີບໃຫຍ່ໃນລະບົບແຂງ, ​​ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເຖິງແມ່ນວ່າຈະຜ່ານກົນໄກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ:

1. ເຂດແດນຂອງເມັດພືດ: Lithium Dendrites ສາມາດເຕີບໃຫຍ່ໄດ້ຕາມຂອບເຂດແດນເມັດພືດຂອງ elelycrystalles solyceryltes, ຂູດຮີດພື້ນທີ່ທີ່ອ່ອນແອລົງ.

2. ການເສື່ອມສະພາບຂອງ Electrolyte: ບາງເອເລັກໂຕຣນິກແຂງສາມາດປະຕິກິລິຍາກັບ lithium, ປະກອບເປັນຊັ້ນຜະລິດຕະພັນທີ່ເສື່ອມໂຊມທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ມີການເຕີບໂຕຂອງ dendrite.

3. ຈຸດສຸມໃນປະຈຸບັນ: Inhomogenesies ໃນ Actriclyte ແຂງສາມາດນໍາໄປສູ່ພື້ນທີ່ຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງປະຈຸບັນທີ່ສູງກວ່າ, ສົ່ງເສີມ nucleation dendrite.

ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ Dendrites ໃນແບດເຕີລີ່ທີ່ແຂງແກ່ນສາມາດນໍາໄປສູ່ຜົນກະທົບທີ່ເສີຍຫາຍຫຼາຍຢ່າງ:

- ເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານໃນພາຍໃນ

- ຄວາມສາມາດຈາງຫາຍໄປ

- ວົງຈອນສັ້ນທີ່ອາດເກີດຂື້ນ

- ການເຊື່ອມໂຊມກົນຈັກຂອງ electrolyte ແຂງ

ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາດັ່ງກ່າວ, ນັກຄົ້ນຄວ້າກໍາລັງຄົ້ນຫາກົນອຸບາຍຕ່າງໆ, ລວມທັງການພັດທະນາໄຟຟ້າທີ່ແຂງກະດ້າງ, ແລະເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງການໂຕ້ຕອບຂອງໄຟຟ້າ - Electroderete ເພື່ອສົ່ງເສີມການຝາກເງິນທີ່ມີຄວາມເປັນເອກະພາບ.

ວິທີການທົດສອບເພື່ອຄາດຄະເນຂໍ້ຈໍາກັດຊີວິດວົງຈອນ

ເຂົ້າໃຈກົນໄກການເຊື່ອມໂຊມຂອງແບດເຕີຣີທີ່ແຂງແກ່ນແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການປັບປຸງການປະຕິບັດງານແລະອາຍຸຍືນ. ຕໍ່ບັນຫານີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ພັດທະນາວິທີການທົດສອບຕ່າງໆເພື່ອຄາດຫມາຍຂໍ້ຈໍາກັດຊີວິດຂອງວົງຈອນແລະກໍານົດຮູບແບບຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ອາດຈະເກີດຂື້ນ. ວິທີການເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍໃນການອອກແບບແລະການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງແບດເຕີລີ່ແຂງສໍາລັບການນໍາໃຊ້ພາກປະຕິບັດຕົວຈິງ.

ບາງວິທີທົດສອບທີ່ສໍາຄັນປະກອບມີ:

1. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS): This technique allows researchers to study the internal resistance of the battery and its changes over time. ໂດຍການວິເຄາະ Spectra ທີ່ບໍ່ມີຕົວຕົນ, ມັນສາມາດກໍານົດບັນຫາຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການເຊື່ອມໂຍງການເຊື່ອມໂຍງແລະການສ້າງຕັ້ງຂອງຊັ້ນຕ້ານທານ.

2. ການແບ່ງປັນ X-ray ທີ່ມີຄວາມສາມາດ (XRD): ວິທີການນີ້. ມັນສາມາດເປີດເຜີຍການຫັນປ່ຽນໄລຍະ, ການປ່ຽນແປງຂອງລະດັບສຽງ, ແລະການສ້າງປະລິມານຂອງທາດປະສົມໃຫມ່ທີ່ອາດຈະເຮັດໃຫ້ການເຊື່ອມໂຊມ.

3. ການສະແກນເອເລັກໂຕຣນິກ microscopy (SEM) ແລະເຄື່ອງໃຊ້ເຕັກນິກການຄ້າທີ່ມີຄວາມລະອຽດໃນການຕິດຕາມການປ່ຽນແປງແບບສູງ, ການເຊື່ອມໂຊມແລະການສ້າງຕັ້ງຂອງ Dendration.

4. Accelerated aging tests: By subjecting batteries to elevated temperatures or higher cycling rates, researchers can simulate long-term use in a shorter time frame. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍໃນການຄາດຄະເນການປະຕິບັດງານຂອງແບັດເຕີຣີເຫນືອຊີວິດທີ່ຄາດໄວ້ຂອງມັນ.

5. Differential capacity analysis: This technique involves analyzing the derivative of the capacity with respect to voltage during charge and discharge cycles. ມັນສາມາດເປີດເຜີຍການປ່ຽນແປງທີ່ອ່ອນໂຍນໃນພຶດຕິກໍາຂອງແບດເຕີຣີແລະກໍານົດກົນໄກການເຊື່ອມໂຊມສະເພາະ.

By combining these testing methods with advanced computational modeling, researchers can gain a comprehensive understanding of the factors limiting the cycle life of solid-state batteries. ຄວາມຮູ້ນີ້ແມ່ນສິ່ງທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການພັດທະນາຍຸດທະສາດເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການເຊື່ອມໂຊມແລະປັບປຸງການປະຕິບັດງານຂອງແບດເຕີຣີໂດຍລວມ.

ໃນການສະຫລຸບ, ໃນຂະນະທີ່ແບດເຕີລີ່ຂອງລັດແຂງ. ຄວາມກົດດັນກົນຈັກໃນລະຫວ່າງການຮັບຜິດຊອບແລະຮອບວຽນລົງຂາວ, ສົມທົບກັບທ່າແຮງສໍາລັບການສ້າງຄວາມກົດດັນຂອງ Dendrite, ສາມາດນໍາໄປສູ່ການຫຼຸດລົງຂອງເວລາ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການຄົ້ນຄວ້າວິທີການຄົ້ນຄວ້າຂັ້ນສູງແລະວິທີການທົດສອບຂັ້ນສູງກໍາລັງເປີດແລວນ້ໍາເພື່ອປັບປຸງໃນເຕັກໂນໂລຍີແບັດເຕີຣີແຂງຂອງລັດແຂງ.

ໃນຂະນະທີ່ພວກເຮົາສືບຕໍ່ປັບປຸງຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບກົນໄກການເຊື່ອມໂຊມຂອງພວກເຮົາ, ພວກເຮົາສາມາດຄາດຫວັງວ່າຈະໄດ້ເຫັນຄວາມກ້າວຫນ້າໃນການອອກແບບແບັດເຕີຣີທີ່ແຂງແກ່ນທີ່ກ່າວເຖິງບັນຫາເຫຼົ່ານີ້. ຄວາມຄືບຫນ້ານີ້ຈະເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ສຸດໃນການປະຕິບັດຄວາມສາມາດຢ່າງເຕັມທີ່ຂອງແບດເຕີຣີທີ່ແຂງແກ່ນສໍາລັບການສະຫມັກຕັ້ງແຕ່ພາຫະນະໄຟຟ້າຂະຫນາດ.

ຖ້າທ່ານສົນໃຈໃນການສໍາຫຼວດຄວາມຕັດແບດເຕີຣີທີ່ແຂງແກ່ນເຕັກໂນໂລຢີສໍາລັບໂປແກຼມຂອງທ່ານ, ພິຈາລະນາເອື້ອມອອກໄປຫາ ebttery. ທີມງານຊ່ຽວຊານຂອງພວກເຮົາແມ່ນຢູ່ໃນອັນດັບຕົ້ນໆຂອງນະວັດຕະກໍາແບັດເຕີຣີແລະສາມາດຊ່ວຍທ່ານຊອກຫາວິທີແກ້ໄຂການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ຖືກຕ້ອງສໍາລັບຄວາມຕ້ອງການຂອງທ່ານ. ຕິດຕໍ່ພວກເຮົາທີ່cathy@zyepower.comເພື່ອຮຽນຮູ້ເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບການສະເຫນີຂອງແບດເຕີລີ່ທີ່ແຂງແກ່ນຂອງພວກເຮົາແລະວິທີທີ່ພວກເຂົາສາມາດໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດຈາກໂຄງການຂອງທ່ານ.

ເອເນ

1. smith, J. et al. (2022). "ກົນໄກຄວາມກົດດັນກົນຈັກແລະກົນໄກການເຊື່ອມໂຊມໃນແບັດເຕີຣີທີ່ແຂງແກ່ນ." ວາລະສານການເກັບຮັກສາພະລັງງານ, 45, 103-115.

2. Johnson, A. & Lee, S. (2023). "ການສ້າງຮູບແບບ Dendrite ໃນ Electrolytes ແຂງ: ສິ່ງທ້າທາຍແລະຍຸດທະສາດການຫຼຸດຜ່ອນ." ພະລັງງານທໍາມະຊາດ, 8 (3), 267-280.

3. Zhang, L. et al. (2021). "ເຕັກນິກລັກສະນະແບບພິເສດສໍາລັບວັດສະດຸແບດເຕີລີ່ທີ່ແຂງແກ່ນ." ວັດສະດຸທີ່ກ້າວຫນ້າ, 33 (25), 2100857.

4. Brown, M. & Taylor, R. (2022). "ການຄາດເດົາຮູບແບບຂອງການປະຕິບັດການປະຕິບັດການຫມໍ້ໄຟຂອງລັດແຂງ." ACS ໃຊ້ວັດສະດຸພະລັງງານ, 5 (8), 9012-9025.

5. Chen, Y. et al. (2023). "ວິສະວະກໍາອິນເຕີເຟດສໍາລັບການປັບປຸງສະຖຽນລະພາບໃນການຂີ່ຈັກຍານໃນແບັດເຕີຣີທີ່ແຂງແກ່ນ." ພະລັງງານແລະວິທະຍາສາດສິ່ງແວດລ້ອມ, 16 (4), 1532-1549.