◆ଆଲୋଡ୍ - ଆନାଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଟାଇପ୍ କରନ୍ତୁ |
◆ରୂପାନ୍ତର - ଆନାଡ ସାମଗ୍ରୀ ଟାଇପ୍ କର |
ଚାର୍ଜିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ |ଲିଥିୟମ୍ - ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀ |, ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଲିଥିୟମ୍ ଆୟନ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ବହନ କରିବାରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରିଥାଏ ଏବଂ ଶକ୍ତି ସଂରକ୍ଷଣ ଏବଂ ମୁକ୍ତ ପାଇଁ ଏହା ଅତ୍ୟନ୍ତ ଜରୁରୀ|ମୂଲ୍ୟ ଦୃଷ୍ଟିକୋଣରୁ, ଏହି ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକ ସମୁଦାୟ ବ୍ୟାଟେରୀ ଉତ୍ପାଦନ ମୂଲ୍ୟର 5% ରୁ 15% ଅଟେ ଏବଂ ଲିଥିୟମ୍ {{3} ion ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଅପରିହାର୍ଯ୍ୟ କଞ୍ଚାମାଲ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଏ|ସକରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ପରି, ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଲିଥିୟମ୍ {{5} ion ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀ ପ୍ରଯୁକ୍ତିର ଅଗ୍ରଗତିକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରିବାରେ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରିଥାଏ|ନିକଟ ଅତୀତରେ, ଉନ୍ନତ ବ୍ୟାଟେରୀ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା {{7} for ର ବ demand ୁଥିବା ଚାହିଦା ସହିତ, ଅଧିକ ଶକ୍ତି ସାନ୍ଧ୍ରତା, ଶକ୍ତି ସାନ୍ଧ୍ରତା, ଏବଂ ଉନ୍ନତ ଚକ୍ର ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ନିରାପତ୍ତା - ଅନୁସନ୍ଧାନକାରୀମାନେ ଲିଥିୟମ୍ {{9} ion ର ମୂଳ ଉପାଦାନ ମଧ୍ୟରୁ ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ପଦାର୍ଥ ପ୍ରତି ଧ୍ୟାନ ଦେଇଛନ୍ତି |
ବ୍ୟାଟେରୀ ଏକ ଆଦର୍ଶ ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ପଦାର୍ଥ ନିମ୍ନଲିଖିତ ବ characteristics ଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡିକ ଧାରଣ କରିବା ଉଚିତ୍:
(1) ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ କ୍ଷମତାକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରିବା ପାଇଁ ଯଥାସମ୍ଭବ ଲିଙ୍କୁ ସ୍ଥାନିତ କରି ହାଲୁକା |
(୨) ଲିଥିୟମ୍ ଆୟନ ସନ୍ନିବେଶ ଏବଂ ନିଷ୍କାସନ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପାଇଁ କମ୍ ରେଡକ୍ସ ସମ୍ଭାବନା, ଯାହା ଏକ ଉଚ୍ଚ ବ୍ୟାଟେରୀ ଆଉଟପୁଟ୍ ଭୋଲଟେଜ୍ ହାସଲ କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରେ |
()) ଭଲ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଏବଂ ଆୟନିକ୍ କଣ୍ଡକ୍ଟିଭିଟି |
(4) ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ଦ୍ରବଣରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ ହୁଏ ଏବଂ ଲିଥିୟମ୍ ଲୁଣ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରେ ନାହିଁ|(5) ଚାର୍ଜିଂ ଏବଂ ଡିସଚାର୍ଜ ପରେ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ରାସାୟନିକ ସ୍ଥିରତା, ଉଚ୍ଚ ନିରାପତ୍ତା କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଏବଂ ଚକ୍ର ଜୀବନ, ଏବଂ ସ୍ୱଳ୍ପ - ଡିସଚାର୍ଜ ହାର |
(6) ଶସ୍ତା, ପ୍ରଚୁର ଉତ୍ସ ଏବଂ ପରିବେଶ ଅନୁକୂଳ |
ସେମାନଙ୍କ ରାସାୟନିକ ରଚନା ଉପରେ ଆଧାର କରି ଆନାଡ ସାମଗ୍ରୀକୁ ଦୁଇଟି ମୁଖ୍ୟ ବର୍ଗରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରେ: ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ - ଆଧାରିତ ସାମଗ୍ରୀ ଏବଂ ଅଣ - କାର୍ବନ - ଆଧାରିତ ସାମଗ୍ରୀ|କାର୍ବନ୍ - ଆଧାରିତ ସାମଗ୍ରୀକୁ ଗ୍ରାଫିକ୍ କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀ ଏବଂ ଆମୋରଫସ୍ କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରେ|ଅଣ - ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ - ଆଧାରିତ ସାମଗ୍ରୀରେ ସିଲିକନ୍ - ଆଧାରିତ, ଟାଇଟାନିୟମ୍ - ଆଧାରିତ ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ଧାତୁ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ|ସମ୍ପ୍ରତି, ବଜାରରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ଆନାଡ ସାମଗ୍ରୀ ମୁଖ୍ୟତ three ତିନୋଟି ପ୍ରକାର ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ କରେ: ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ - ଆଧାରିତ ସାମଗ୍ରୀ, ଲିଥିୟମ୍ ଟାଇଟାନେଟ୍ (LiTisOi2), ଏବଂ ସିଲିକନ୍ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ କାର୍ବନ କମ୍ପୋଜିଟ୍ ସାମଗ୍ରୀ|କାର୍ବନ୍ - ଆଧାରିତ ସାମଗ୍ରୀକୁ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ (ପ୍ରାକୃତିକ ଏବଂ କୃତ୍ରିମ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍), କୋମଳ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ଏବଂ ହାର୍ଡ କାର୍ବନରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରେ|ଏହି ବର୍ଗଗୁଡିକ ମଧ୍ୟରେ କୃତ୍ରିମ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସର୍ବାଧିକ ବଜାର ଅଂଶ ଧାରଣ କରିଥାଏ |
ଇଣ୍ଟରକାଲେଟେଡ୍ ଆନାଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ |
କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀ |
ଲିଥିୟମ୍ - ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀର ବିକାଶରେ, ଧାତବ ଲିଥିୟମକୁ ବଦଳାଇବା ପାଇଁ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ - ଆଧାରିତ ସାମଗ୍ରୀ ବ୍ୟବହାର କରିବାର ଅଭିନବତା ଏହି ଟେକ୍ନୋଲୋଜିର ଏକ ପ୍ରମୁଖ ସଫଳତା ବୋଲି ଚିହ୍ନିତ କରେ|ଆଜି ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ, ଅନ୍ୟ କ an ଣସି ପ୍ରକାରର ଆନାଡ ସାମଗ୍ରୀ ଏହାର ମୂଲ୍ୟ - ପ୍ରଭାବ ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସହିତ ମେଳ କରିପାରିବ ନାହିଁ|ତେଣୁ, ଆଶା କରାଯାଏ ଯେ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ - ଆଧାରିତ ସାମଗ୍ରୀ ଏକ ବୃହତ - ସ୍କେଲ ବ୍ୟବସାୟିକ ପ୍ରୟୋଗଗୁଡ଼ିକ ପାଇଁ ପ୍ରାଥମିକ ପସନ୍ଦ ହୋଇ ରହିବ|ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ଡିଗ୍ରୀ ଉପରେ ଆଧାର କରି, ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ - ଆଧାରିତ ସାମଗ୍ରୀକୁ ତିନୋଟି ଶ୍ରେଣୀରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରେ: ଗ୍ରାଫାଇଟ୍, କୋମଳ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ଏବଂ ହାର୍ଡ କାର୍ବନ୍|ଅଣ - ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀଗୁଡିକ ଉଚ୍ଚ - ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ସମୟରେ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ରେ ରୂପାନ୍ତର କରିବାର ପ୍ରବୃତ୍ତି ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ|ଅବଶ୍ୟ, କେତେକ ପଦାର୍ଥ ଏହି ପରିବର୍ତ୍ତନ ପାଇଁ ଅଧିକ ପ୍ରବୃତ୍ତ ଏବଂ ନରମ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ଭାବରେ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରାଯାଇଥାଏ; ଯେତେବେଳେ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସଂପୂର୍ଣ୍ଣ କରିବା କଷ୍ଟକର, ସେମାନଙ୍କୁ ହାର୍ଡ କାର୍ବନ କୁହାଯାଏ|ସାଧାରଣତ ,, କୋଇଲା ଟାର୍ କିମ୍ବା ପେଟ୍ରୋଲିୟମ ପିଚ୍ ପରି କଞ୍ଚାମାଲରୁ ନରମ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ମିଳିପାରିବ|ଏହାର ବିପରୀତରେ, ହାର୍ଡ କାର୍ବନ ମୁଖ୍ୟତ phen ଫେନୋଲିକ୍ ରଜନୀ କିମ୍ବା ସୁକ୍ରୋଜ୍ ଭଳି ଉପାଦାନରୁ ସିନ୍ଥାଇଜ୍ ହୋଇଥାଏ|ସମ୍ପ୍ରତି, କୋମଳ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ କ୍ଷେତ୍ରରେ ସବୁଠାରୁ ଅଧ୍ୟୟନିତ ବିଷୟଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ ହେଉଛି ମେସୋଫେଜ୍ କାର୍ବନ ମାଇକ୍ରୋସଫେରସ୍|ଲିଥିୟମ୍ {{15} ion ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀରେ ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହେଲେ ଉଭୟ ଗ୍ରାଫିକ୍ ଏବଂ ଅଣ - ଗ୍ରାଫିକ୍ କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀର ନିଜସ୍ୱ ସୁବିଧା ଏବଂ ଅସୁବିଧା ଅଛି|ଏହା ଉପରେ ଆଧାର କରି, ଗବେଷକମାନେ ଏହି କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀର ପୃଷ୍ଠଭୂମିରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଏବଂ ପରିବର୍ତ୍ତନ ପାଇଁ ବିଭିନ୍ନ ସବ୍ - ସେଗମେଣ୍ଟ ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତି |
ଗ୍ରାଫାଇଟ୍, ଏକ ସ୍ତରୀୟ ପଦାର୍ଥ ଭାବରେ (ଚିତ୍ର 5 - 8), ଏକ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଗଠନ ଅଛି ଯାହା ପରମାଣୁର ଏକ ଷୋଡଶାଳିଆ framework ାଞ୍ଚାକୁ ନେଇ ଏକ sp2 ହାଇବ୍ରିଡ୍ ଅବସ୍ଥାରେ ସଜ୍ଜିତ, ଦୁଇଟି ଆକାରରେ ବିସ୍ତାର|ପ୍ରତ୍ୟେକ ସ୍ତର ମଧ୍ୟରେ, ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ପରମାଣୁ ଏକ ଦୃ ust ଼ ଷୋଡଶାଳିଆ ଗ୍ରୀଡ୍ ଗଠନ କରିଥାଏ ଯାହାକି କାର୍ବନ-କାର୍ବନ ପରମାଣୁର ଦୂରତା 0.142 nm ଏବଂ 345 kJ / mol ର ଏକ ବଣ୍ଡ ଶକ୍ତି, ଯାହା ଅତ୍ୟନ୍ତ ଦୃ strong ସ୍ଥିରତା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିଥାଏ|ଏହାର ବିପରୀତରେ, ବିଭିନ୍ନ ସ୍ତର ମଧ୍ୟରେ କାର୍ବନ ପରମାଣୁ ଦୁର୍ବଳ ଭ୍ୟାନ୍ ଡେର୍ ୱାଲ୍ସ ଶକ୍ତି ଦ୍ୱାରା ସଂଯୁକ୍ତ, କେବଳ 16.7 kJ / mol ର ପାରସ୍ପରିକ ଶକ୍ତି ସହିତ, 0.3354 nm ର ମାପ ହୋଇଥିବା ଇଣ୍ଟରପ୍ଲାନାର୍ ବ୍ୟବଧାନ ସହିତ ଅନୁରୂପ|ଲିଥିୟମ୍ ଆୟନଗୁଡିକ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ର carbon ଟି ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ସ୍ତର ମଧ୍ୟରେ ରିଭର୍ସିବଲ୍ ସନ୍ନିବେଶ ଏବଂ ନିଷ୍କାସନ ହୋଇପାରେ, ଲିଥିୟମ୍ ସଂରକ୍ଷଣ ପାଇଁ LiC6 ଯ ounds ଗିକ ସୃଷ୍ଟି କରେ|ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ, ଇଣ୍ଟରଲେୟର ବ୍ୟବଧାନ ଯଥେଷ୍ଟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ|LiC6 ପାଇଁ, ଏହି ମୂଲ୍ୟ 0.37 nm ହୋଇଯାଏ, ଏହିପରି 372 mA · h / g ର ଏକ ତତ୍ତ୍ୱିକ ସର୍ବାଧିକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ କ୍ଷମତା ହାସଲ କରେ|ଅଧିକନ୍ତୁ, ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ର ଉତ୍କୃଷ୍ଟ କଣ୍ଡକ୍ଟିଭିଟି ପଦାର୍ଥ ମଧ୍ୟରେ ଦ୍ରୁତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସ୍ଥାନାନ୍ତରଣକୁ ସହଜ କରିଥାଏ|ଅବଶ୍ୟ, ଯେତେବେଳେ ଏକ ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ମଧ୍ୟ କିଛି ଅସୁବିଧା ଉପସ୍ଥାପନ କରେ: ଏହାର ଅପେକ୍ଷାକୃତ କମ୍ ଲିଥିୟମ୍ ସନ୍ନିବେଶ / ନିଷ୍କାସନ ଭୋଲଟେଜ୍ ମାଳଭୂମି ଚାର୍ଜ କିମ୍ବା ଡିସଚାର୍ଜ ସମୟରେ ଲିଥିୟମ୍ ଡେଣ୍ଡ୍ରାଇଟ୍ସର ବୃଦ୍ଧି ଘଟାଇପାରେ|ଥରେ ଏହି ଡେଣ୍ଡ୍ରାଇଟ୍ ଗୁଡିକ ବ୍ୟାଟେରୀ ବିଛିନ୍ନକାରୀ ଭିତରକୁ ପ୍ରବେଶ କଲେ, ସେମାନେ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ସର୍ଟ ସର୍କିଟ୍ ସୃଷ୍ଟି କରିପାରନ୍ତି, ଯାହା ସମ୍ଭବତ fire ଅଗ୍ନିକାଣ୍ଡ କିମ୍ବା ବିସ୍ଫୋରଣ ଘଟାଇପାରେ, ବ୍ୟାଟେରୀ ସୁରକ୍ଷା ପ୍ରତି ବିପଦ ସୃଷ୍ଟି କରିଥାଏ |
ଚିତ୍ର 5-8 ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସ୍ତରୀୟ ଗଠନର ସ୍କିଜେଟିକ୍ ଚିତ୍ର |
ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ମୁଖ୍ୟତ two ଦୁଇଟି ଶ୍ରେଣୀରେ ବିଭକ୍ତ: ପ୍ରାକୃତିକ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଏବଂ କୃତ୍ରିମ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍|ପ୍ରାକୃତିକ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍, NG (ପ୍ରାକୃତିକ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍) ଭାବରେ ସଂକ୍ଷିପ୍ତ, ପ୍ରକୃତିରୁ ବାହାର କରାଯାଇଥିବା ଏବଂ ସରଳ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରାପ୍ତ ଏକ ଉଚ୍ଚ - କାର୍ବନ ପଦାର୍ଥକୁ ସୂଚିତ କରେ|ଏଥିରେ ସ୍ତରୀୟ ସ୍ଫଟିକ୍ ସଂରଚନାର ଦୁଇଟି ଭିନ୍ନ ମର୍ଫୋଲୋଜି ଅଛି: ଷୋଡଶାଳିଆ ଏବଂ ରମ୍ବିକ୍|ଏହି ପଦାର୍ଥ କେବଳ ଭଣ୍ଡାରରେ ପ୍ରଚୁର ନୁହେଁ, ମୂଲ୍ୟରେ ମଧ୍ୟ କମ୍ ଏବଂ ପରିବେଶ ଅନୁକୂଳ ଅଟେ|ଅବଶ୍ୟ, ଲିଥିୟମ୍ {{5} ion ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀ ପ୍ରୟୋଗରେ, ଭୂପୃଷ୍ଠ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପର ଅସମାନ ବଣ୍ଟନ ଏବଂ ପ୍ରାକୃତିକ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ପାଉଡର କଣିକାର ବଡ଼ ଧାନ ଆକାର ହେତୁ ଚାର୍ଜ - ଡିସଚାର୍ଜ ଚକ୍ର ସମୟରେ ଏହାର ଭୂପୃଷ୍ଠ ସ୍ଫଟିକ୍ ସଂରଚନା ସହଜରେ ନଷ୍ଟ ହୋଇଯାଏ, ଯାହା ଅସମାନ SEI ଚଳଚ୍ଚିତ୍ର କଭରେଜ୍ ଏବଂ ବ୍ୟାଟେରୀର ପ୍ରାରମ୍ଭିକ କୁଲମ୍ବିକ୍ ଦକ୍ଷତା ଏବଂ ହାର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଉପରେ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ|ଏହି ଆହ୍ overcome ାନଗୁଡିକୁ ଦୂର କରିବା ପାଇଁ ଅନୁସନ୍ଧାନକାରୀମାନେ ପ୍ରାକୃତିକ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ର ଗୁଣରେ ଉନ୍ନତି ଆଣିବା ପାଇଁ ବିଭିନ୍ନ କ ques ଶଳ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିଛନ୍ତି ଯେପରିକି ସ୍ପେରେଏଡାଇଜେସନ୍, ଅକ୍ସିଡେସନ୍ ଭୂପୃଷ୍ଠ ଚିକିତ୍ସା, ଫ୍ଲୋରାଇନ୍ସ ଏବଂ ଭୂପୃଷ୍ଠ କାର୍ବନ ଆବରଣ, ଏହାର ଭୂପୃଷ୍ଠ ବ characteristics ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଏବଂ ମାଇକ୍ରୋସ୍ଟ୍ରଷ୍ଟ୍ରକଚରକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରିବାକୁ ଲକ୍ଷ୍ୟ ରଖିଛି |
କୃତ୍ରିମ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଉଚ୍ଚ - ତାପମାତ୍ରା ଗ୍ରାଫାଇଜେସନ୍ ଦ୍ୱାରା ସହଜରେ ଗ୍ରାଫାଇଜଡ୍ କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀର ଉତ୍ପାଦନ ହୋଇପାରିବ|ଏହି ପ୍ରକାର ସାମଗ୍ରୀ ଲିଥିୟମ୍ {{2} ion ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀରେ ଆନାଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଭାବରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ|ପ୍ରାକୃତିକ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ତୁଳନାରେ, କୃତ୍ରିମ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଦୀର୍ଘ ଚକ୍ର ଜୀବନ, ଉଚ୍ଚ - ତାପମାତ୍ରା ସଂରକ୍ଷଣ କ୍ଷମତା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ - ହାର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଦୃଷ୍ଟିରୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସୁବିଧା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ, ଯାହା ଚାଇନାରେ ନୂତନ ଶକ୍ତି ଯାନରେ ବ୍ୟବହୃତ ଲିଥିୟମ୍- ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀ ପାଇଁ ଏକ ପସନ୍ଦିତ ଆନାଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ|ଏହାର ବୃହତ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ କ୍ଷମତା ଏବଂ ଅପେକ୍ଷାକୃତ କମ୍ ମୂଲ୍ୟ ହେତୁ, କୃତ୍ରିମ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ପାୱାର ବ୍ୟାଟେରୀ ଏବଂ ମଧ୍ୟ - ରୁ - ଉଚ୍ଚ - ଶେଷ ଉପଭୋକ୍ତା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ ଉତ୍ପାଦରେ ମଧ୍ୟ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ|ପରିସଂଖ୍ୟାନ ଦର୍ଶାଏ ଯେ 2021 ମସିହାରେ କୃତ୍ରିମ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସମସ୍ତ ଆନାଡ ସାମଗ୍ରୀ ପଠାଣର 84% ପାଇଁ ଥିଲା |
ଅଣ - ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀ ମୁଖ୍ୟତ two ଦୁଇଟି ଶ୍ରେଣୀରେ ବିଭକ୍ତ: ହାର୍ଡ କାର୍ବନ ଏବଂ କୋମଳ କାର୍ବନ|ହାର୍ଡ କାର୍ବନ ଏକ ପ୍ରକାର କାର୍ବନ ପଦାର୍ଥକୁ ବୁ refers ାଏ ଯାହା ଅତ୍ୟଧିକ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ (2800 ଡିଗ୍ରୀରୁ ଅଧିକ) ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସଂରଚନାରେ ପରିଣତ ହେବା କଷ୍ଟକର|ଏହି ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକ ସାଧାରଣତ certain ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପଲିମରଗୁଡିକ ପାଇରୋଲାଇଜିଂ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରାପ୍ତ ହୋଇଥାଏ|ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଭାବରେ, ହାର୍ଡ କାର୍ବନର ସାଧାରଣ ଉତ୍ସଗୁଡ଼ିକରେ ବିଭିନ୍ନ ରଜନୀ କାର୍ବନ୍ (ଯେପରିକି ଫେନୋଲିକ୍ ରେସିନ୍, ପଲିଫୁରଫୁରିଲ୍ ଆଲକୋହଲ୍ ରଜନୀ PFA - C, ଏବଂ ଏପୋକ୍ସି ରେସିନ୍), ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପଲିମରର ପିରୋଲାଇସିସ୍ ଦ୍ formed ାରା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ (ଯେପରିକି ପଲିଭିନିଲ୍ ଆଲକୋହଲ୍ (PVA), ପଲିଭିନିଲାଇଡେନ୍ ଫ୍ଲୋରାଇଡ୍ (PVDF), ଏବଂ ବ୍ଲାକ୍ରେଲିନ୍ରାଇଟ୍)|ପ୍ରସ୍ତୁତି ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ, ହାର୍ଡ କାର୍ବନ ଭିତରେ ବହୁ ସଂଖ୍ୟକ ଲାଟାଇସ୍ ତ୍ରୁଟି ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ, ଯାହା ଲିଥିୟମ୍ ଆୟନକୁ କେବଳ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ସ୍ତର ମଧ୍ୟରେ ଅନ୍ତର୍ଭୂକ୍ତ କରିବାକୁ ନୁହେଁ ବରଂ ଏହି ତ୍ରୁଟିପୂର୍ଣ୍ଣ ଅଞ୍ଚଳଗୁଡିକ ମଧ୍ୟ ପୂରଣ କରିବାକୁ ଅନୁମତି ଦେଇଥାଏ, ଏହିପରି ଏହି ପଦାର୍ଥରୁ ନିର୍ମିତ ଆନାଡଗୁଡିକ ଏକ ଉଚ୍ଚ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ କ୍ଷମତା (350 ରୁ 500 mA · b / g ମଧ୍ୟରେ), ଯାହା ଲିଥିୟମ୍ - ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀର ସାମଗ୍ରିକ କ୍ଷମତା ବୃଦ୍ଧି ପାଇଁ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଲାଭଦାୟକ|ଅବଶ୍ୟ, ଉପରୋକ୍ତ ଲାଟାଇସ୍ ତ୍ରୁଟିଗୁଡିକ ମଧ୍ୟ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ କୁଲମ୍ବିକ୍ ଦକ୍ଷତା ଏବଂ ଖରାପ ଚକ୍ର ସ୍ଥିରତାକୁ ନେଇଥାଏ ଯେତେବେଳେ ହାର୍ଡ କାର୍ବନ ଏକ ଆନାଡ ପଦାର୍ଥ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ|ଆଜି ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ, ଏହି ସମସ୍ୟାଗୁଡିକ ହେତୁ, ହାର୍ଡ କାର୍ବନ ବ୍ୟବସାୟିକ ଭାବରେ ଉତ୍ପାଦିତ ଲିଥିୟମ୍ {{12} ion ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇନାହିଁ, ଏବଂ ଏହାକୁ ବହୁ ପରିମାଣରେ ବ୍ୟବହାର କରିବା ପୂର୍ବରୁ କିଛି ବାଧା ଅଛି |
ସଫ୍ଟ କାର୍ବନ ଆମୋରଫସ୍ କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀକୁ ବୁ refers ାଏ ଯାହା ଉଚ୍ଚ - ତାପମାତ୍ରା ଅବସ୍ଥାରେ (2800 ଡିଗ୍ରୀରୁ ଅଧିକ) ସହଜରେ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କରିଥାଏ|ଏହି ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକରେ ପିଚ୍, ଛୁଞ୍ଚି କୋକ୍, ପେଟ୍ରୋଲିୟମ କୋକ୍ ଏବଂ କାର୍ବନ ଫାଇବର ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ|ନରମ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳର ନିମ୍ନ ସ୍ତରର ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ହେତୁ ଏହାର ସଂରଚନାରେ ଅନେକ ତ୍ରୁଟି ରହିଥାଏ, ଯାହାକି ଏହାକୁ ଅଧିକ ଲିଥିୟମ୍ ଆୟନକୁ ଓଲଟପାଲଟ କରିବାକୁ ଅନୁମତି ଦେଇଥାଏ|ଏକାସାଙ୍ଗରେ, ବୃହତ ଇଣ୍ଟରଲେୟର ବ୍ୟବଧାନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ପ୍ରବେଶକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରେ|ତେଣୁ, ଏହି ବ characteristics ଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡିକ ଉପରେ ଆଧାର କରି, ସଫ୍ଟ କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ନିଷ୍କାସନ ସମୟରେ ଉଚ୍ଚ କ୍ଷମତା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ|ଅବଶ୍ୟ, ଏହାର ଗଠନମୂଳକ ଅସ୍ଥିରତା ହେତୁ ଏହାର ପ୍ରତ୍ୟାବର୍ତ୍ତନ କ୍ଷମତା ମଧ୍ୟ ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଅଧିକ|ଅଧିକନ୍ତୁ, କୋମଳ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳର ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଗଠନର ଅନିୟମିତତା ଲିଥିୟମ୍ {{7} ion ଆୟନ ସକ୍ରିୟ ସାଇଟଗୁଡିକର ବିଭିନ୍ନ ଶକ୍ତି ବଣ୍ଟନକୁ ନେଇଥାଏ, ଫଳସ୍ୱରୂପ ଚାର୍ଜ ଏବଂ ଡିସଚାର୍ଜ ସମୟରେ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଭୋଲଟେଜ୍ ମାଳଭୂମିର ଅଭାବ ରହିଥାଏ, ଯାହା ଏହାର ବ୍ୟବହାରିକ ପ୍ରୟୋଗକୁ ସୀମିତ କରିଥାଏ |
ଟାଇଟାନିୟମ୍ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ |
ଟାଇଟାନିୟମ୍ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ (TiO2) ଲିଥିୟମ୍ {{1} ion ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀ ପାଇଁ ଏକ ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଭାବରେ ବଡ଼ ସମ୍ଭାବନା ଦେଖାଏ, କେବଳ ବଡ଼ - ସ୍କେଲ୍ ଉତ୍ପାଦନ ଏବଂ ସ୍ୱଳ୍ପ ମୂଲ୍ୟରେ ଏହାର ସମ୍ଭାବ୍ୟତା ହେତୁ ନୁହେଁ, ବରଂ ଏହା 1.5V ର ଅପରେଟିଂ ଭୋଲଟେଜରେ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ସୁରକ୍ଷା ଏବଂ ସ୍ଥିରତା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିଥାଏ (ଲି / ଲି ସହିତ)|ଏହା ସହିତ, TiO2 ଏକ ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଗୁଣଗୁଡିକର ଏକ ଶୃଙ୍ଖଳା ଧାରଣ କରେ: ଉଚ୍ଚ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋକେମିକାଲ୍ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ, ଶକ୍ତିଶାଳୀ ଅକ୍ସିଡାଇଜ୍ ଶକ୍ତି, ଉତ୍ତମ ରାସାୟନିକ ସ୍ଥିରତା, ପ୍ରଚୁର ପ୍ରାକୃତିକ ସମ୍ପଦ ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ସ୍ଫଟିକ୍ ସଂରଚନା |
ଏହି ସୁବିଧାଗୁଡ଼ିକ ମିଳିତ ଭାବରେ TiO2 କୁ ଲିଥିୟମ୍ {{1} ion ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀ (ବିଶେଷତ hy ହାଇବ୍ରିଡ୍ ବ electric ଦ୍ୟୁତିକ ଯାନ କ୍ଷେତ୍ରରେ) ପାଇଁ ଏକ ଆଦର୍ଶ ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ପସନ୍ଦ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ କରିଥାଏ |
ବାସ୍ତୁଶାସ୍ତ୍ର ଅନୁସାରେ, TiO2 ର ପ୍ରତ୍ୟେକ ୟୁନିଟ୍ ମାସ 330 mA · h / g କ୍ଷମତା ଅନୁଯାୟୀ ଗୋଟିଏ ଲିଥିୟମ୍ ଆୟନ ସଂରକ୍ଷଣ କରିପାରିବ, ଯାହା LiTiO2 ର ତତ୍ତ୍ୱିକ କ୍ଷମତାର ପ୍ରାୟ ଦୁଇଗୁଣ|ତଥାପି, ଅଭ୍ୟାସରେ, ଏହା ଜଣାପଡିଛି ଯେ ଏହି ତତ୍ତ୍ୱିକ ସର୍ବାଧିକ ଲିଥିୟମ୍ ସଂରକ୍ଷଣ କ୍ଷମତା ହାସଲ କରିବା ଅତ୍ୟନ୍ତ କଷ୍ଟକର|ଅନେକ କାରଣ ଟାଇଟାନିୟମ୍ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡରେ ଲିଥିୟମ୍ ଆୟନ ସନ୍ନିବେଶ ଏବଂ ନିଷ୍କାସନ ଦକ୍ଷତାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରିଥାଏ, ପଦାର୍ଥର ସ୍ଫଟିକ୍, କଣିକା ଆକାର, ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଗଠନମୂଳକ ବ characteristics ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଏବଂ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଭୂପୃଷ୍ଠରେ ସୀମିତ ନୁହେଁ|ସୂଚନାଯୋଗ୍ୟ ଯେ TiO2 ବିଭିନ୍ନ ସ୍ଫଟିକ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ବିଦ୍ୟମାନ ଅଛି, ସବୁଠାରୁ ଭଲ - ଟେଟ୍ରାଗୋନାଲ୍ ସ୍ଫଟିକ୍ ସିଷ୍ଟମରେ ରୁଟିଲ୍ ଏବଂ ଆନାଟେଜ୍ ପ୍ରକାର ଏବଂ ଅର୍ଥୋରୋମ୍ବିକ୍ ସ୍ଫଟିକ୍ ସିଷ୍ଟମରେ ବ୍ରୁକାଇଟ୍ ପ୍ରକାର ଭାବରେ ଜଣାଶୁଣା |