No ke aha i hāʻule ai ka pā lithium iron phosphate?
By hoppt
ʻO ka hoʻomaopopo ʻana i ke kumu a i ʻole ka hana o ka hiki ʻole o nā pā lithium hao phosphate he mea nui no ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka hana pākaukau a me kāna hana nui a me ka hoʻohana ʻana. Kūkākūkā kēia ʻatikala i nā hopena o nā haumia, nā ʻano hana, nā kūlana mālama, ka hana hou ʻana, ka overcharge, a me ka hoʻokuʻu ʻana i ka pau ʻana o ka pākaukau.
1. ʻO ka hāʻule i ka hana hana
I ke kaʻina hana, nā limahana, nā mea hana, nā mea maka, nā ʻano, a me ke kaiapuni nā kumu nui e pili ana i ka maikaʻi o ka huahana. I ke kaʻina hana o LiFePO4 mana mana, nā limahana a me nā mea hana i ke ʻano o ka hoʻokele, no laila ke kūkākūkā nui nei mākou i nā kumu hopena hope ʻekolu.
ʻO ka haumia i loko o ka mea electrode ikaika ke kumu o ka pau ʻole o ka pā.
I ka wā o ka synthesis o LiFePO4, e loaʻa kahi helu liʻiliʻi o nā haumia e like me Fe2O3 a me Fe. E hoʻemi ʻia kēia mau mea haumia ma ka ʻili o ka electrode maikaʻi ʻole a hiki ke hou i ka diaphragm a hana i kahi kaapuni pōkole kūloko. Ke hōʻike ʻia ʻo LiFePO4 i ka lewa no ka manawa lōʻihi, e hōʻemi ka wai i ka pā. I ka wā mua o ka ʻelemakule, ua hoʻokumu ʻia ka amorphous iron phosphate ma ka ʻili o ka mea. Ua like kona haku a me kona hale me LiFePO4(OH); me ka hoʻokomo ʻana o OH, hoʻopau mau ʻia ʻo LiFePO4, Hōʻike ʻia e like me ka hoʻonui ʻana i ka leo; Ma hope mai, ua ho'ā hou 'ia me ka lohi a lilo i LiFePO4(OH). ʻO ka haumia Li3PO4 i LiFePO4 he electrochemically inert. ʻO ke kiʻekiʻe o ka maʻiʻo haumia o ka anode graphite, ʻoi aku ka nui o ka nalowale hiki ʻole ke hoʻololi.
ʻO ka hāʻule ʻana o ka pākaukau ma muli o ke ʻano hana
Hōʻike mua ʻia ka nalowale ʻole o nā ion lithium ikaika i nā ion lithium i hoʻopau ʻia i ka wā e hana ana i ka membrane interfacial electrolyte paʻa. Ua ʻike nā haʻawina ʻo ka hoʻonui ʻana i ka mahana o ka hoʻokumu ʻana e hoʻonui i ka nalowale o nā ion lithium. Ke hoʻonui ʻia ka mahana o ka hoʻokumu ʻana, e hoʻonui ʻia ka hapa o nā ʻāpana inorganic i ke kiʻiʻoniʻoni SEI. ʻO ke kinoea i hoʻokuʻu ʻia i ka wā o ka hoʻololi ʻana mai ka ʻāpana organik ROCO2Li i ka ʻāpana inorganic Li2CO3 e hoʻonui i nā hemahema i ka kiʻiʻoniʻoni SEI. ʻO ka nui o nā lithium ion i hoʻopau ʻia e kēia mau hemahema e hoʻokomo ʻia i loko o ka electrode graphite maikaʻi ʻole.
I ka wā o ka hoʻokumu ʻana, ʻo ka haku mele ʻana a me ka mānoanoa o ke kiʻiʻoniʻoni SEI i hana ʻia e ka haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa he ʻano like akā hoʻopau manawa; ʻO ka hoʻouka ʻana i kēia manawa e hoʻonui i nā hopena ʻaoʻao, e hoʻonui ai i ka nalowale o ka lithium-ion hiki ʻole ke hoʻololi ʻia a e hoʻonui pū ʻia ka impedance interface electrode maikaʻi ʻole, akā mālama ia i ka manawa. Manawa; I kēia mau lā, hoʻohana pinepine ʻia ke ʻano hana o ke au liʻiliʻi i kēia manawa mau-nui ka nui o kēia manawa a me ka uila mau i hiki ke lawe i nā pono o nā mea ʻelua.
ʻO ka hāʻule ʻana o ka pākaukau ma muli o ka makū i loko o ke kaiapuni hana
Ma ka hana maoli, e hoʻopili ʻia ka pākaukau i ka lewa no ka mea ʻo nā mea maikaʻi a maikaʻi ʻole ka hapa nui o ka micron a i ʻole ka nui nano-nui, a ʻo nā molekala solvent i ka electrolyte he nui nā pūʻulu carbonyl electronegative a me nā paʻa pālua carbon-carbon metastable. Hoʻopili maʻalahi nā mea a pau i ka makū i ka lewa.
Hoʻopili nā molekele wai me ka paʻakai lithium (ʻoi aku ka LiPF6) i loko o ka electrolyte, e hoʻoheheʻe a hoʻopau i ka electrolyte (decomposes e lilo i PF5) a hoʻopuka i ka mea waikawa HF. Na PF5 a me HF e luku i ke kiʻiʻoniʻoni SEI, a na HF hoʻi e paipai i ka ʻino o ka LiFePO4 mea ikaika. Na nā molekala wai e hoʻokaʻawale i ka lithium-intercalated graphite negative electrode, e hana ana i ka lithium hydroxide ma lalo o ke kiʻi SEI. Eia kekahi, ʻo O2 i hoʻoheheʻe ʻia i ka electrolyte e hoʻolalelale i ka ʻelemakule o LiFePO4 mau pila.
I ke kaʻina hana, i ka hoʻohui ʻana i ke kaʻina hana e pili ana i ka hana pākaukau, ʻo nā kumu nui e kumu i ka hāʻule ʻole o ka pā mana LiFePO4 e komo i nā haumia i loko o nā mea maka (me ka wai) a me ke kaʻina hana, no laila ka maʻemaʻe o ka. mea, ka mālama ʻana i ka haʻahaʻa o ke kaiapuni, ke ʻano hana, etc. He mea koʻikoʻi nā mea.
2. Ka hāʻule ʻana o ka waihona
I ka wā o ka lawelawe ʻana o kahi pākahiko mana, ʻo ka hapa nui o kona manawa aia i loko o kahi kūlana. ʻO ka maʻamau, ma hope o ka lōʻihi o ka mālama ʻana, e emi ana ka hana ʻana o ka pākaukau, e hōʻike pinepine ana i ka piʻi ʻana o ke kūpaʻa kūloko, ka emi ʻana o ka volta, a me ka emi ʻana o ka hiki ke hoʻokuʻu. ʻO nā kumu he nui ke kumu o ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka hana ʻana o ka pākaukau, ʻo ia ka mahana, ke kūlana o ka uku, a me ka manawa ka mea i ʻike nui ʻia.
Kassem et al. ua kālailai i ka elemakule o LiFePO4 mau pihi mana ma lalo o nā kūlana mālama like ʻole. Ua manaʻoʻiʻo lākou ʻo ka hana ʻelemakule ka mea nui o ka ʻaoʻao o nā electrodes maikaʻi a maikaʻi ʻole. ʻO ka electrolyte (i hoʻohālikelike ʻia i ka hopena ʻaoʻao o ka electrode maikaʻi, ʻoi aku ke kaumaha o ka ʻaoʻao o ka electrode graphite maikaʻi ʻole, ma muli o ka solvent. Decomposition, ka ulu ʻana o ke kiʻi SEI) hoʻopau i nā ion lithium ikaika. I ka manawa like, piʻi ka nui o ka impedance o ka pākaukau, ʻo ka nalowale o nā ion lithium ikaika e alakaʻi i ka ʻelemakule o ka pākaukau ke waiho ʻia. Ke piʻi aʻe nei ka nalo ʻana o ka mana o LiFePO4 me ka piʻi ʻana o ka mahana mālama. ʻO ka ʻokoʻa, i ka piʻi ʻana o ke kūlana o ka mālama ʻana, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka nalowale o ka hiki.
ʻO Grolleau et al. Ua loaʻa pū i ka hopena like: ʻoi aku ka nui o ka hopena o ka mālama ʻana i ka ʻelemakule o nā pā mana LiFePO4, a ukali ʻia e ke kūlana o ka mālama ʻana, a ua manaʻo ʻia kahi kumu hoʻohālike maʻalahi. Hiki iā ia ke wānana i ka nalo ʻana o ka pā uila LiFePO4 e pili ana i nā mea e pili ana i ka manawa mālama (ka wela a me ke kūlana o ka uku). I loko o kahi mokuʻāina SOC, e like me ka piʻi ʻana o ka manawa paʻa, e pālahalaha ka lithium i ka graphite i ka ʻaoʻao, e hana i kahi hui paʻakikī me ka electrolyte a me nā electrons, e hopena i ka hoʻonui ʻana i ka nui o nā ion lithium hiki ʻole ke hoʻololi ʻia, mānoanoa o ka SEI, a me ka conductivity. ʻO ka piʻi ʻana o ka impedance ma muli o ka emi ʻana (e piʻi aʻe nā ʻāpana inorganic, a loaʻa i kekahi ke hiki ke hoʻoheheʻe hou) a me ka hoʻemi ʻana o ka hana electrode surface e hoʻomaka ai ka ʻelemakule o ka pākaukau.
ʻAʻole i ʻike ʻia ke ʻano o ka hoʻouka ʻana a i ʻole ke kūlana hoʻokuʻu, ʻaʻole i loaʻa i ka calorimetry scanning differential kekahi pane ma waena o LiFePO4 a me nā electrolytes ʻokoʻa (ʻo ka electrolyte ʻo LiBF4, LiAsF6, a i ʻole LiPF6) i ka pae wela mai ka lumi wela a 85°C. Eia naʻe, ke hoʻokomo ʻia ʻo LiFePO4 i loko o ka electrolyte o LiPF6 no ka manawa lōʻihi, e hōʻike mau ana ia i ka reactivity kikoʻī. No ka lōʻihi o ka pane ʻana e hana i ka interface, ʻaʻohe kiʻiʻoniʻoni passivation ma ka ʻili o LiFePO4 e pale ai i ka pane hou ʻana me ka electrolyte ma hope o ka hoʻokomo ʻana no hoʻokahi mahina.
Ma ka moku'āina, nā kūlana mālama maika'i'ole (ke wela ki'eki'e a me ke kūlana ki'eki'e o ka uku) e ho'onui i ke ki'eki'e o ka ho'oku'u pono'ī o ka pā mana LiFePO4, e maopopo ai ka 'elemakule o ka pila.
3. ʻAʻole hiki ke hana hou
Hoʻopuka maʻamau ka wela i ka wā e hoʻohana ai, no laila he mea nui ka mana o ka mahana. Eia kekahi, ʻokoʻa nā hopena o nā kūlana alanui, ka hoʻohana ʻana, a me ka wela o ka ambient.
ʻO ka nalo ʻana o nā ion lithium hana maʻamau ke kumu i ka nalo ʻana o ka hiki o nā pā mana LiFePO4 i ka wā kaʻa. ʻO Dubarry et al. Ua hōʻike ʻia ʻo ka ʻelemakule o nā pā mana LiFePO4 i ka wā kaʻa kaʻa ma muli o kahi kaʻina ulu paʻakikī e hoʻopau i ke kiʻiʻoniʻoni lithium-ion SEI. Ma kēia kaʻina hana, ʻo ka nalowale ʻana o nā ion lithium ikaika e hoʻemi pololei i ka pae paʻa o ka mana pākaukau; ʻo ka ulu mau ʻana o ka kiʻiʻoniʻoni SEI, ma kekahi ʻaoʻao, e hoʻonui i ka pale ʻana o ka polarization o ka pā. I ka manawa like, ʻoi aku ka mānoanoa o ka kiʻi SEI, a me ka hana electrochemical o ka anode graphite. E hoʻopau hapa ia i ka hana.
I ka holo kaʻa kaʻa wela, Fe2+ i ka LiFePO4 e hoʻoheheʻe ʻia i kekahi ʻano. ʻOiai ʻaʻohe hopena koʻikoʻi o ka nui o Fe2 + i hoʻoheheʻe ʻia i ka hiki o ka electrode maikaʻi, ʻo ka hoʻoheheʻe ʻana o Fe2 + a me ka ua o Fe ma ka electrode graphite maikaʻi ʻole e pāʻani i kahi hana catalytic i ka ulu ʻana o ke kiʻi SEI. . Ua nānā nui ʻo Tan i kahi a me kahi i nalowale ai nā ion lithium ikaika a ʻike ʻia ka hapa nui o ka nalowale ʻana o nā ion lithium ikaika ma luna o ka ʻili o ka electrode graphite maikaʻi ʻole, ʻoi aku hoʻi i ka wā o nā pōʻai wela kiʻekiʻe, ʻo ia hoʻi, ka nalowale o ka hiki ke hoʻololi ʻia. ʻoi aku ka wikiwiki, a hōʻuluʻulu i ke kiʻiʻoniʻoni SEI Aia ʻekolu mau ʻano hana ʻino a hoʻoponopono:
- ʻO nā electrons i loko o ka anode graphite e hele i ke kiʻi SEI e hōʻemi i nā ion lithium.
- ʻO ka hoʻoheheʻe ʻana a me ka hana hou ʻana o kekahi mau mea o ka kiʻiʻoniʻoni SEI.
- Ma muli o ka hoʻololi leo o ka anode graphite, ua hoʻokumu ʻia ka membrane SEI ma muli o ka haki ʻana.
Ma waho aʻe o ka nalowale ʻana o nā ion lithium ikaika, e hōʻino ʻia nā mea maikaʻi a maikaʻi ʻole i ka wā o ka hana hou ʻana. ʻO ka loaʻa ʻana o nā māwae i ka electrode LiFePO4 i ka wā o ka hana hou ʻana e hoʻonui ai i ka polarization electrode a me ka hoʻohaʻahaʻa ʻana ma waena o ka mea hana a me ka mea hana conductive a i ʻole ka ʻohi o kēia manawa. Ua hoʻohana ʻo Nagpure i ka Scanning Extended Resistance Microscopy (SSRM) e aʻo semi-quantitatively i nā loli o LiFePO4 ma hope o ka ʻelemakule a ʻike ʻo ka coarsening o nā nanoparticles LiFePO4 a me nā waiho ʻili i hana ʻia e nā hopena kemika kūikawā i alakaʻi i ka piʻi ʻana o ka impedance o nā cathodes LiFePO4. Eia kekahi, ʻo ka hōʻemi ʻana o ka papa hana a me ka exfoliation o nā electrodes graphite i hoʻokumu ʻia e ka nalowale o nā mea graphite ikaika e manaʻo ʻia ʻo ia ke kumu o ka ʻelemakule pākaukau. ʻO ka hikiʻole o ka anode graphite ke kumu i ka paʻakikī o ke kiʻi SEI a hoʻoikaika i ka hoʻohanaʻana i nā ion lithium ikaika.
Hiki i ka hoʻokuʻu ʻana o ka pākaukau kiʻekiʻe ke hāʻawi i ka mana nui no ke kaʻa uila; ʻo ia hoʻi, ʻoi aku ka maikaʻi o ka hana pākēneka o ka pā uila, ʻoi aku ka maikaʻi o ka hana wikiwiki o ke kaʻa uila. ʻO nā hopena noiʻi o Kim et al. Ua hōʻike ʻo ia he ʻokoʻa ke ʻano hana kahiko o LiFePO4 maikaʻi electrode a me graphite ʻino electrode: me ka piʻi ʻana o ka hoʻokuʻu ʻana, ʻoi aku ka nui o ka nalowale o ka electrode maikaʻi ma mua o ka electrode maikaʻi ʻole. ʻO ka nalo ʻana o ka mana pākaukau i ka wā kaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa ma muli o ka hoʻohana ʻana i nā ion lithium ikaika i ka electrode maikaʻi ʻole. ʻO ka hoʻohālikelike ʻana, ʻo ka nalowale o ka mana o ka pā i ka wā kaʻa kiʻekiʻe ma muli o ka piʻi ʻana o ka impedance o ka electrode maikaʻi.
ʻOiai ʻaʻole e pili ka hohonu o ka hoʻokuʻu ʻana o ka pā uila i ka hoʻohana ʻana i ka nalowale o ka hiki, e hoʻopilikia ia i kona nalowale o ka mana: piʻi ka wikiwiki o ka nalowale o ka mana me ka piʻi ʻana o ka hohonu o ka hoʻokuʻu. ʻO kēia ma muli o ka piʻi ʻana o ka impedance o ka kiʻiʻoniʻoni SEI a me ka piʻi ʻana o ka impedance o ka pākaukau holoʻokoʻa. Ua pili pono. ʻOiai e pili ana i ka nalo ʻana o nā ion lithium ikaika, ʻaʻohe mana o ka palena kiʻekiʻe o ka uila e hoʻopiʻi nei i ka pau ʻana o ka pākaukau, kahi haʻahaʻa a kiʻekiʻe paha o ka palena kiʻekiʻe o ka puʻu uila e hoʻonui i ka impedance interface o ka electrode LiFePO4: kahi haʻahaʻa haʻahaʻa. ʻAʻole e hana maikaʻi ka uila palena. Hoʻokumu ʻia ka kiʻiʻoniʻoni passivation ma ka ʻāina, a ʻo ka palena kiʻekiʻe kiʻekiʻe loa e hana i ka oxidative Decomposition o ka electrolyte. E hana ia i ka huahana me ka haʻahaʻa conductivity ma luna o ka ili o ka LiFePO4 electrode.
E hāʻule koke ka mana hoʻokuʻu o ka pā mana LiFePO4 i ka wā e emi ai ka mahana, ma muli o ka emi ʻana o ka conductivity ion a me ka piʻi ʻana o ka impedance interface. Ua aʻo ʻo Li i ka LiFePO4 cathode a me ka anode graphite ma kahi kaʻawale a ʻike ʻo ia he ʻokoʻa nā kumu mana nui e kaupalena ana i ka hana haʻahaʻa haʻahaʻa o ka anode a me ka anode. ʻO ka emi o ka ionic conductivity o LiFePO4 cathode ka mea nui, a ʻo ka hoʻonui ʻana i ka impedance interface o ka anode graphite ke kumu nui.
I ka wā e hoʻohana ai, ʻo ka hoʻohaʻahaʻa ʻana o ka LiFePO4 electrode a me ka graphite anode a me ka ulu mau ʻana o ke kiʻi ʻoniʻoni SEI e hopena i ka pau ʻole o ka pākaukau i nā pae like ʻole. Eia kekahi, ma kahi o nā mea hiki ʻole ke hoʻopaʻa ʻia e like me nā kūlana alanui a me ka mahana ambient, pono nō hoʻi ka hoʻohana maʻamau o ka pākaukau, me ka volta hoʻouka kūpono, ka hohonu kūpono o ka hoʻokuʻu ʻana, etc.
4. hāʻule i ka wā o ka hoʻouka ʻana a me ka hoʻokuʻu ʻana
Hoʻonui pinepine ʻia ka pākaukau i ka wā e hoʻohana ai. He emi ka over-discharge. ʻO ka wela i hoʻokuʻu ʻia i ka wā overcharge a over-discharge paha e hōʻiliʻili i loko o ka pākaukau, e hoʻonui hou aʻe i ka mahana pākaukau. Hoʻopilikia ia i ke ola o ka pākaukau a hoʻonui i ka hiki ke ahi a pahū paha ka ʻino. ʻOiai ma lalo o ka hoʻopiʻi maʻamau a me ka hoʻokuʻu ʻana i nā kūlana, e like me ka piʻi ʻana o ka helu o nā pōʻai, e piʻi aʻe ka mana like ʻole o nā cell hoʻokahi i ka ʻōnaehana pākaukau. ʻO ka pākaukau me ka haʻahaʻa haʻahaʻa e hele i ke kaʻina hana o ka hoʻouka ʻana a me ka hoʻokuʻu ʻana.
ʻOiai ʻo LiFePO4 ka paʻa wela maikaʻi loa i hoʻohālikelike ʻia me nā mea electrode maikaʻi ʻē aʻe ma lalo o nā kūlana hoʻopiʻi like ʻole, hiki i ka overcharging ke hoʻoulu i nā pilikia palekana i ka hoʻohana ʻana i nā pihi mana LiFePO4. I ka mokuʻāina overcharged, ʻoi aku ka maʻalahi o ka solvent i ka electrolyte organik i ka oxidative Decomposition. Ma waena o nā mea hoʻoheheʻe kūlohelohe maʻamau, ʻoi aku ka maikaʻi o ka ethylene carbonate (EC) i ka oxidative Decomposition ma ka ʻili o ka electrode maikaʻi. Ma muli o ka pāpaʻu o ka hiki ke hoʻokomo lithium (kūʻē i ka hiki lithium) o ka electrode graphite maikaʻi ʻole, ʻoi aku ka nui o ka ua lithium i ka electrode graphite maikaʻi ʻole.
ʻO kekahi o nā kumu nui o ka pau ʻana o ka pākaukau ma lalo o nā kūlana overcharged ʻo ke kaapuni pōkole kūloko i hoʻokumu ʻia e nā lālā kristal lithium e hou ana i ka diaphragm. Lu et al. ua kālailai ʻia ke ʻano hana hemahema o ka hoʻopaʻa ʻana i ka lithium ma ka graphite e kūʻē ana i ka ʻili electrode i hoʻokumu ʻia e ka overcharge. Hōʻike nā hopena ʻaʻole i loli ke ʻano holoʻokoʻa o ka electrode graphite maikaʻi ʻole, akā aia nā lālā kristal lithium a me ke kiʻiʻoniʻoni. ʻO ka hopena o ka lithium a me ka electrolyte ka mea e hoʻonui mau ai ka kiʻiʻoniʻoni, e hoʻopau ana i ka lithium ikaika a hoʻoneʻe i ka lithium i loko o ka graphite. ʻOi aku ka paʻakikī o ka electrode maikaʻi ʻole, kahi e hoʻonui ai i ka hoʻopaʻa ʻana o ka lithium ma ka ʻili o ka electrode maikaʻi ʻole, e hopena i ka emi ʻana o ka hiki a me ka pono coulombic.
Eia kekahi, ʻo nā mea haumia metala (ʻo ia hoʻi ʻo Fe) i manaʻo ʻia ʻo ia kekahi o nā kumu nui o ka pau ʻole o ka pākaukau. Xu et al. ua hoʻopaʻa pono ʻia ka hana ʻino ʻana o nā pā mana LiFePO4 ma lalo o nā kūlana overcharge. Hōʻike nā hualoaʻa i ka redox o Fe i ka wā o ka overcharge/discharge cycle hiki ke hiki, a hāʻawi ʻia ke ʻano hana. Ke hoʻonui ʻia ka hoʻouka ʻana, hoʻokahe mua ʻia ʻo Fe i Fe2+, ʻoi aku ka emi ʻana o Fe2+ i Fe3+, a laila wehe ʻia ʻo Fe2+ a me Fe3+ mai ka electrode maikaʻi. Hoʻolahalaha kekahi ʻaoʻao i ka ʻaoʻao electrode maikaʻi ʻole, hoʻemi hope ʻia ʻo Fe3+ i Fe2+, a hoʻemi hou ʻia ʻo Fe2+ e hana i Fe; i ka wā o ka overcharge/discharge cycles, Fe e hoʻomaka ana ma nā electrodes maikaʻi a me ka maikaʻi ʻole i ka manawa like, e hou ana i ka mea hoʻokaʻawale e hana i nā alahaka Fe, e hopena i ka micro battery Short circuit, ʻo ke ʻano ʻike e pili pū ana me ka micro short circuit o ka pākaukau. hoʻonui i ka mahana ma hope o ka hoʻouka nui ʻana.
I ka wā o ka overcharge, e piʻi wikiwiki ka hiki o ka electrode maikaʻi ʻole. ʻO ka hoʻonui hiki ke hoʻopau i ka SEI kiʻiʻoniʻoni ma ka ʻili o ka electrode maikaʻi ʻole (ʻo ka ʻāpana waiwai i nā pūhui inorganic i loko o ke kiʻi SEI ʻoi aku ka oxidized), kahi e hoʻonui ai i ka Decomposition o ka electrolyte, e hopena i ka nalowale o ka hiki. ʻOi aku ka mea nui, e hoʻoheheʻe ʻia ka mea hōʻiliʻili maikaʻi ʻole Cu foil. I ke kiʻi SEI o ka electrode maikaʻi ʻole, ʻo Yang et al. ua ʻike ʻia ʻo Cu2O, ka huahana hoʻomake ʻia o Cu foil, ka mea e hoʻonui ai i ke kūpaʻa o loko o ka pākaukau a lilo i ka nalowale o ka hiki o ka ʻino.
He et al. ua aʻo i ke kaʻina hana o ka hoʻokuʻu ʻia ʻana o nā pihi mana LiFePO4 i nā kikoʻī. Ua hōʻike ʻia nā hopena i hiki ke hoʻoheheʻe ʻia ka pahu ʻohi Cu o kēia manawa i ka Cu+ i ka wā o ka hoʻokuʻu ʻana, a ua hoʻoneʻe hou ʻia ʻo Cu+ i Cu2+, a laila hoʻolaha lākou i ka electrode maikaʻi. Hiki ke ho'ēmi i ka hopena ma ka electrode maikaʻi. Ma kēia ala, e hana ia i nā lālā aniani ma ka ʻaoʻao electrode maikaʻi, e hou i ka mea hoʻokaʻawale a hana i kahi kaapuni pōkole micro i loko o ka pā. Eia kekahi, ma muli o ka hoʻokuʻu nui ʻana, e piʻi mau ka mahana o ka pākaukau.
ʻO ka hoʻonui ʻia ʻana o ka pā uila LiFePO4 hiki ke hoʻoulu i ka decomposition electrolyte oxidative, evolution lithium, a me ka hoʻokumu ʻana o nā lālā aniani Fe; ʻO ka hoʻokuʻu nui ʻana hiki ke hoʻopōʻino iā SEI, ka hopena i ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka hiki, Cu foil oxidation, a me nā lālā aniani Cu.
5. nā hemahema ʻē aʻe
Ma muli o ka haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa o LiFePO4, ʻike maʻalahi ka morphology a me ka nui o ka mea ponoʻī a me nā hopena o nā mea hana conductive a me nā mea paʻa. ʻO Gabercek et al. ua kūkākūkā i nā kumu kū'ē'ēʻelua o ka nui a me ka uhi kalapona a uaʻikeʻia ka pili waleʻana o ka electrode impedance o LiFePO4 i ka nui o ka nui. ʻO nā hemahema anti-site ma LiFePO4 (Fe e noho ana i nā pae Li) e loaʻa i kahi hopena i ka hana o ka pila: no ka mea, ʻo ka hoʻoili ʻana o nā ion lithium i loko o LiFePO4 he hoʻokahi-dimensional, e keʻakeʻa kēia hemahema i ke kamaʻilio ʻana o nā ion lithium; ma muli o ka hoʻokomo ʻana i nā mokuʻāina valence kiʻekiʻe Ma muli o ka hoʻihoʻi electrostatic hou aʻe, hiki i kēia hemahema ke kumu i ka instability o ka hale LiFePO4.
ʻAʻole hiki ke hauʻoli loa i nā ʻāpana nui o LiFePO4 i ka hopena o ka hoʻouka ʻana; hiki i ka nano-structured LiFePO4 ke ho'ēmi i nā hemahema inversion, akā, ʻo kona ikehu kiʻekiʻe e hoʻokuʻu iā ia iho. ʻO PVDF ka mea hoʻopaʻa maʻamau i hoʻohana ʻia i kēia manawa, nona nā hemahema e like me ka hopena i ka wela kiʻekiʻe, ka hoʻoheheʻe ʻana i ka electrolyte wai ʻole, a me ka lawa ʻole o ka maʻalahi. He hopena koʻikoʻi ia i ka nalowale o ka hiki a me ke ola pōʻai o LiFePO4. Eia kekahi, ʻo ka ʻohi o kēia manawa, ka diaphragm, ka haku mele electrolyte, ke kaʻina hana, nā kumu kanaka, ka haʻalulu o waho, ka haʻalulu, a me nā mea ʻē aʻe, e hoʻopilikia i ka hana o ka pākaukau i nā pae like ʻole.
Nānā: Miao Meng et al. "Ka holomua o ka noiʻi ʻana i ka hāʻule ʻole o nā pā uila Lithium Iron Phosphate."
