ಮೂಲ: ಹೊಸ ಶಕ್ತಿ ನಾಯಕ, ಮೂಲಕ
ಅಮೂರ್ತ: ಪ್ರಸ್ತುತ, ವಾಣಿಜ್ಯ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಲಿಥಿಯಂ ಲವಣಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ LiPF6 ಮತ್ತು LiPF6 ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗೆ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ನೀಡಿವೆ, ಆದರೆ LiPF6 ಕಳಪೆ ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ನೀರಿಗೆ ಬಹಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಸ್ತುತ, ವಾಣಿಜ್ಯ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದಲ್ಲಿನ ಲಿಥಿಯಂ ಲವಣಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ LiPF6 ಮತ್ತು LiPF6 ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ನೀಡಿವೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, LiPF6 ಕಳಪೆ ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ನೀರಿಗೆ ಬಹಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ H2O ಯ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, HF ನಂತಹ ಆಮ್ಲ ಪದಾರ್ಥಗಳು ಕೊಳೆಯುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ನಂತರ ಧನಾತ್ಮಕ ವಸ್ತುವು ತುಕ್ಕುಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಲೋಹದ ಅಂಶಗಳು ಕರಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು SEI ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ನಾಶಮಾಡಲು ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. , ಫಲಿತಾಂಶಗಳು SEI ಫಿಲ್ಮ್ ಬೆಳೆಯುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರೆಸಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ನಿರಂತರ ಕುಸಿತಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
ಈ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಹೋಗಲಾಡಿಸಲು, ಜನರು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾದ H2O ಹೊಂದಿರುವ ಲಿಥಿಯಂ ಲವಣಗಳು ಮತ್ತು LiTFSI, lifsi ಮತ್ತು liftfsi ನಂತಹ ಲಿಥಿಯಂ ಲವಣಗಳಂತಹ ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಲಿಥಿಯಂ ಲವಣಗಳು ವೆಚ್ಚದ ಅಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ ಲವಣಗಳ ಅಯಾನುಗಳಿಂದ ಸೀಮಿತವಾಗಿವೆ ಎಂದು ಆಶಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ LiTFSI ಅಲ್ ಫಾಯಿಲ್, ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ತುಕ್ಕುಗೆ ಪರಿಹರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, LiTFSI ಲಿಥಿಯಂ ಉಪ್ಪನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ.ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಜರ್ಮನ್ HIU ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ VARVARA ಶರೋವಾ ಇಮೈಡ್ ಲಿಥಿಯಂ ಲವಣಗಳನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳಾಗಿ ಅನ್ವಯಿಸಲು ಹೊಸ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ.
ಲಿ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿನ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಕಡಿಮೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಅದರ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ವಿಭಜನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಪದರವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು SEI ಫಿಲ್ಮ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.SEI ಫಿಲ್ಮ್ ಋಣಾತ್ಮಕ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ವಿಘಟನೆಯಿಂದ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ SEI ಫಿಲ್ಮ್ನ ಸ್ಥಿರತೆಯು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಚಕ್ರದ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಮೇಲೆ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.LiTFSI ಯಂತಹ ಲಿಥಿಯಂ ಲವಣಗಳನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದವರೆಗೆ ವಾಣಿಜ್ಯ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ದ್ರಾವಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗದಿದ್ದರೂ, ಅದನ್ನು ಸೇರ್ಪಡೆಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗಿದೆ.VARVARA ಶರೋವಾ ಪ್ರಯೋಗವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ನಲ್ಲಿ 2wt% LiTFSI ಅನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ lifepo4/ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಚಕ್ರದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ: 20 ℃ ನಲ್ಲಿ 600 ಚಕ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಕುಸಿತವು 2% ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ.ನಿಯಂತ್ರಣ ಗುಂಪಿನಲ್ಲಿ, 2wt% VC ಸಂಯೋಜಕದೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಅದೇ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಕುಸಿತವು ಸುಮಾರು 20% ತಲುಪುತ್ತದೆ.
ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ವಿವಿಧ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು, ಸೇರ್ಪಡೆಗಳಿಲ್ಲದ ಖಾಲಿ ಗುಂಪು lp30 (EC: DMC = 1:1) ಮತ್ತು VC, LiTFSI, lifsi ಮತ್ತು liftfsi ಜೊತೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಗುಂಪನ್ನು varvarvara sharova ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಕ್ರಮವಾಗಿ.ಈ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಬಟನ್ ಅರ್ಧ ಕೋಶ ಮತ್ತು ಪೂರ್ಣ ಕೋಶದಿಂದ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.
ಮೇಲಿನ ಚಿತ್ರವು ಖಾಲಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ಗುಂಪು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಗುಂಪಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ವೋಲ್ಟಾಮೆಟ್ರಿಕ್ ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.ಕಡಿತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಖಾಲಿ ಗುಂಪಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 0.65v ನಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಪ್ರಸ್ತುತ ಗರಿಷ್ಠವು ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಗಮನಿಸಿದ್ದೇವೆ, ಇದು EC ದ್ರಾವಕದ ಕಡಿತ ವಿಭಜನೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ.VC ಸಂಯೋಜಕದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಗುಂಪಿನ ವಿಘಟನೆಯ ಪ್ರವಾಹದ ಉತ್ತುಂಗವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕೆ ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಂಡಿತು, ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ VC ಸಂಯೋಜಕದ ವಿಭಜನೆಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ EC ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ, ವಿಭಜನೆಯು ಮೊದಲು ಸಂಭವಿಸಿತು, ಇದು EC ಯನ್ನು ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, LiTFSI, lifsi ಮತ್ತು littfsi ಸೇರ್ಪಡೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿಸಲಾದ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ವೋಲ್ಟಾಮೆಟ್ರಿಕ್ ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳು ಖಾಲಿ ಗುಂಪಿನಿಂದ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರಲಿಲ್ಲ, ಇದು imide ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು EC ದ್ರಾವಕದ ವಿಭಜನೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಮೇಲಿನ ಚಿತ್ರವು ವಿವಿಧ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಆನೋಡ್ನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.ಮೊದಲ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್‌ನ ದಕ್ಷತೆಯಿಂದ, ಖಾಲಿ ಗುಂಪಿನ ಕೂಲಂಬ್ ದಕ್ಷತೆಯು 93.3% ಆಗಿದೆ, LiTFSI, lifsi ಮತ್ತು liftfsi ಜೊತೆಗಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳ ಮೊದಲ ದಕ್ಷತೆಯು ಕ್ರಮವಾಗಿ 93.3%, 93.6% ಮತ್ತು 93.8% ಆಗಿದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, VC ಸಂಯೋಜಕದೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ಮೊದಲ ದಕ್ಷತೆಯು ಕೇವಲ 91.5% ಆಗಿದೆ, ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ನ ಮೊದಲ ಲಿಥಿಯಂ ಇಂಟರ್ಕಲೇಷನ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, VC ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಆನೋಡ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು Li ಅನ್ನು ಸೇವಿಸುತ್ತದೆ.
SEI ಫಿಲ್ಮ್ನ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ Li ion ಬ್ಯಾಟರಿಯ ದರದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.ದರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಪರೀಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ, ಲಿಫ್ಸಿ ಮತ್ತು ಲಿಫ್ಟ್‌ಎಫ್‌ಸಿ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಸ್ತುತ ವಿಸರ್ಜನೆಯಲ್ಲಿ ಇತರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಕಡಿಮೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ.C / 2 ಚಕ್ರ ಪರೀಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ, ಇಮೈಡ್ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಎಲ್ಲಾ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ಚಕ್ರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ತುಂಬಾ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ VC ಸೇರ್ಪಡೆಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು, VARVARA ಶರೋವಾವು LiFePO4 / ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪೂರ್ಣ ಕೋಶವನ್ನು ಬಟನ್ ಸೆಲ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿತು ಮತ್ತು 20 ℃ ಮತ್ತು 40 ℃ ನಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ನ ಚಕ್ರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಿದೆ.ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.LiTFSI ಸಂಯೋಜಕದೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ದಕ್ಷತೆಯು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ VC ಸಂಯೋಜಕಕ್ಕಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ ಮತ್ತು 20 ℃ ನಲ್ಲಿ ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಇನ್ನೂ ಅಗಾಧವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಟೇಬಲ್‌ನಿಂದ ನೋಡಬಹುದಾಗಿದೆ.LiTFSI ಸಂಯೋಜಕದೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಧಾರಣ ದರವು 600 ಚಕ್ರಗಳ ನಂತರ 98.1% ಆಗಿದೆ, ಆದರೆ VC ಸಂಯೋಜಕದೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಧಾರಣ ದರವು ಕೇವಲ 79.6% ಆಗಿದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವನ್ನು 40 ℃ ನಲ್ಲಿ ಆವರ್ತಿಸಿದಾಗ ಈ ಪ್ರಯೋಜನವು ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.
ಮೇಲಿನ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದ, ಲಿಥಿಯಂ ಇಮೈಡ್ ಉಪ್ಪನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಸಂಯೋಜಕವಾಗಿ ಬಳಸಿದಾಗ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಚಕ್ರದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು ಎಂದು ನೋಡುವುದು ಕಷ್ಟವೇನಲ್ಲ.ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ LiTFSI ಯಂತಹ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳ ಕ್ರಿಯೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು, VARVARA ಶರೋವಾ XPS ಮೂಲಕ ವಿವಿಧ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಆನೋಡ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ SEI ಫಿಲ್ಮ್ನ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದ್ದಾರೆ.ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರವು ಮೊದಲ ಮತ್ತು 50 ನೇ ಚಕ್ರಗಳ ನಂತರ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಆನೋಡ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ SEI ಫಿಲ್ಮ್ನ XPS ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.LiTFSI ಸಂಯೋಜಕದೊಂದಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ನಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ SEI ಫಿಲ್ಮ್‌ನಲ್ಲಿನ LIF ವಿಷಯವು VC ಸಂಯೋಜಕದೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ ಎಂದು ನೋಡಬಹುದು.SEI ಫಿಲ್ಮ್ನ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು SEI ಫಿಲ್ಮ್‌ನಲ್ಲಿ LIF ವಿಷಯದ ಕ್ರಮವು ಮೊದಲ ಚಕ್ರದ ನಂತರ lifsi > liftfsi > LiTFSI > VC > ಖಾಲಿ ಗುಂಪು ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ SEI ಫಿಲ್ಮ್ ಮೊದಲ ಚಾರ್ಜ್ ನಂತರ ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.50 ಚಕ್ರಗಳ ನಂತರ, lifsi ಮತ್ತು liftfsi ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ನಲ್ಲಿನ SEI ಫಿಲ್ಮ್ನ LIF ವಿಷಯವು ಕ್ರಮವಾಗಿ 12% ಮತ್ತು 43% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ LiTFSI ಯೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿಸಲಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ನ LIF ವಿಷಯವು 9% ರಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ.
ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, SEI ಪೊರೆಯ ರಚನೆಯನ್ನು ಎರಡು ಪದರಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಭಾವಿಸುತ್ತೇವೆ: ಆಂತರಿಕ ಅಜೈವಿಕ ಪದರ ಮತ್ತು ಹೊರಗಿನ ಸಾವಯವ ಪದರ.ಅಜೈವಿಕ ಪದರವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ LIF, Li2CO3 ಮತ್ತು ಇತರ ಅಜೈವಿಕ ಘಟಕಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ, ಇದು ಉತ್ತಮ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.ಹೊರಗಿನ ಸಾವಯವ ಪದರವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸರಂಧ್ರ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ವಿಭಜನೆ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಾದ roco2li, PEO ಮತ್ತು ಮುಂತಾದವುಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ, ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗೆ ಯಾವುದೇ ಬಲವಾದ ರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ, SEI ಪೊರೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಅಜೈವಿಕ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಭಾವಿಸುತ್ತೇವೆ.Imide ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು SEI ಮೆಂಬರೇನ್‌ಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಅಜೈವಿಕ LIF ಘಟಕಗಳನ್ನು ತರಬಹುದು, ಇದು SEI ಪೊರೆಯ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಚಕ್ರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ವಿಭಜನೆಯನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ತಡೆಯುತ್ತದೆ, Li ಬಳಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಚಕ್ರದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.
ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ LiTFSI ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು, ಇಮೈಡ್ ಲಿಥಿಯಂ ಲವಣಗಳು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಚಕ್ರದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಆನೋಡ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ SEI ಫಿಲ್ಮ್ ಹೆಚ್ಚು LIF, ತೆಳುವಾದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾದ SEI ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ನ ವಿಭಜನೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಡೇಟಾದಿಂದ, ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು LiTFSI ಸಂಯೋಜಕವು ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.40 ℃ ನಲ್ಲಿ, LiTFSI ಸಂಯೋಜಕವು VC ಸಂಯೋಜಕಕ್ಕಿಂತ ಯಾವುದೇ ಸ್ಪಷ್ಟ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ.
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಏಪ್ರಿಲ್-15-2021