Solid-State batteries သည်အရည်လျှပ်ကူးပစ္စည်းမပါဘဲမည်သို့အလုပ်လုပ်သနည်း။

စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုလောကသည်လျင်မြန်စွာတိုးတက်ပြောင်းလဲနေသည်အစိုင်အခဲပြည်နယ်ဘက်ထရီနည်းပညာသည်ဤတော်လှန်ရေး၏ရှေ့တန်းမှဖြစ်သည်။ အရည်လျှပ်ကူးပစ္စည်းများကိုမှီခိုအားထားသည့်ရိုးရာလီသီယမ်အိုင်းယွန်းများနှင့်မတူဘဲ Solid-State state battery များသည်လုံးဝကွဲပြားသောချဉ်းကပ်မှုများကိုအသုံးချသည်။ ဤဆန်းသစ်တီထွင်မှုသည်မြင့်မားသောစွမ်းအင်သိပ်သည်းမှု, ဘေးကင်းလုံခြုံမှုနှင့်သက်တမ်းရှည်သည်။ သို့သော်ဤဘက်ထရီများသည်အကျွမ်းတ 0 င်အရည်လျှပ်ကူးပစ္စည်းမပါဘဲမည်သို့အလုပ်လုပ်သနည်း။ စိတ်ဝင်စားဖွယ်ကောင်းသောကမ္ဘာဘက်ထရီနည်းပညာ၏စိတ်ဝင်စားဖွယ်ကောင်းသောကမ္ဘာသို့လှည့်ကြည့်ကြပါစို့။

Solid-State Battery Designs တွင်အရည် electrolyte အရည်ကိုမည်သည့်နေရာတွင်အစားထိုးသနည်း။

သမားရိုးကျ lithium-ion ဘက်ထရီများ၌အရည်လျှပ်ကူးပစ္စည်းအရည်သည်အိုင်းယွန်းတစ်မျိုးနှင့်အယောင်္ကျားများအနေဖြင့် anode နှင့် catroducts တို့အကြားခရီးသွားခြင်းဖြင့်အလတ်စားအဖြစ်ဆောင်ရွက်သည်။ သို့သော်,အစိုင်အခဲပြည်နယ်ဘက်ထရီဒီဇိုင်းများသည်ဤအရည်ကိုတူညီသော function ကိုလုပ်ဆောင်သောအစိုင်အခဲပစ္စည်းများဖြင့်အစားထိုးသည်။ ဤအစိုင်အခဲ Electrolyte ကို ceramics, polymers သို့မဟုတ် sulfides အပါအ 0 င်အမျိုးမျိုးသောပစ္စည်းများမှပြုလုပ်နိုင်သည်။

ဤဘက်ထရီများတွင်အစိုင်အခဲ electrolyte သည်ရည်ရွယ်ချက်များစွာရှိသည်။

1 ။ အိုင်း Conduction: ၎င်းသည် lithium အိုင်းယွန်းများကိုဘက်ထရီလည်ပတ်နေစဉ်အတွင်း anode နှင့် cathode အကြားရွေ့လျားခွင့်ပြုသည်။

2 ။ Separator - ဒါဟာ anode and cathode အကြားရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအတားအဆီးတစ်ခုအဖြစ်အတိုတောင်းသော circuits ကိုတားဆီး။

3 ။ တည်ငြိမ်မှု - ၎င်းသည်ပိုမိုတည်ငြိမ်သောပတ် 0 န်းကျင်ကိုထောက်ပံ့ပေးပြီး Dendrotrite ဖွဲ့စည်းခြင်း၏အန္တရာယ်ကိုလျှော့ချပြီးဘက်ထရီလုံခြုံမှုကိုတိုးတက်စေသည်။

အစိုင်အခဲလျှပ်ကာပစ္စည်းရွေးချယ်မှုသည်ဘက်ထရီ၏စွမ်းဆောင်ရည်, လုံခြုံမှုနှင့်ထုတ်လုပ်မှုကိုတိုက်ရိုက်သက်ရောက်သည်။ သုတေသီများသည်ဤဝိသေသလက္ခဏာများကိုပိုမိုကောင်းမွန်စေရန်ပစ္စည်းများနှင့်ဖွဲ့စည်းမှုအသစ်များကိုစဉ်ဆက်မပြတ်ရှာဖွေနေကြသည်။

အစိုင်အခဲလျှပ်စစ်များအတွက် Ion Conduction ယန္တရားများရှင်းပြသည်

အိုင်းယွန်းများကိုထိရောက်စွာလုပ်ဆောင်ရန်အစိုင်အခဲ electrolytes ၏စွမ်းရည်သည်လုပ်ဆောင်ချက်အတွက်သော့ချက်ဖြစ်သည်အစိုင်အခဲပြည်နယ်ဘက်ထရီစနစ်များ။ အိုင်းယွန်းများသည်ဖြေရှင်းချက်မှတဆင့်လွတ်လပ်စွာလှုပ်ရှားနိုင်သည့်အရည်လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့်မတူဘဲအစိုင်အခဲလျှပ်ကာသည်အိုင်းယွန်းသယ်ယူပို့ဆောင်ရေးအတွက်ပိုမိုရှုပ်ထွေးသောယန္တရားများကိုမှီခိုနေရသည်။

အိုင်းယွန်းများတွင်အိုင်းယွန်းများကိုအစိုင်အခဲ Electrolytes တွင်မည်သည့်အိုင်းယွဲနည်းစေနိုင်သည်။

1 ။ နေရာလွတ်ယန္တရား - Electrolyte ၏ကြည်လင်သောဖွဲ့စည်းပုံအတွင်းရှိလစ်လပ်နေသောဆိုဒ်များသို့ခုန်ခြင်းဖြင့်ရွေ့လျားနေသည်။

2 ။ interstitial ယန္တရား - အိုင်းယွန်းများသည် Crystal ဖွဲ့စည်းပုံ၏ပုံမှန်ရာဇမတ်ကွက်များအကြားနေရာများမှတစ်ဆင့်ရွေ့သွားသည်။

3 ။ စပါးနယ်နိမိတ်များ။

ဤယန္တရားများ၏ထိရောက်မှုသည် electrolyte, ၎င်း၏ဖွဲ့စည်းမှုနှင့်အပူချိန်၏ကြည်လင်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့်ပတ်သက်သောအချက်များပေါ်တွင်မူတည်သည်။ သုတေသီများသည်ဤ conduction လမ်းကြောင်းများကိုပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ရန်လုပ်ဆောင်နေသောပစ္စည်းများဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်စေရန်လုပ်ဆောင်နေသည်။

Solid Electrolyte ဒီဇိုင်းတွင်စိန်ခေါ်မှုတစ်ခုမှာအရည်လျှပ်ကူးပစ္စည်းထက်ပိုမိုကောင်းမွန်သည့်သို့မဟုတ်ပိုမိုကောင်းမွန်သော ion cittacity levication ကိုရရှိစေသည်။ ဤအချက်သည်ခိုင်ခံ့သောအစိုးရဘက်ထရီများသည်မြင့်မားသောစွမ်းအင်ထုတ်လုပ်မှုနှင့်အစာရှောင်ခြင်းအားသွင်းနိုင်စွမ်းများကိုပေးနိုင်ရန်အတွက်အရေးပါသည်။

အစိုင်အခဲ - ပြည်နယ်စနစ်များအတွက်ကြွေထည် vs. polymer electrolytes ၏အခန်းကဏ်။

အစိုင်အခဲ electrolytes ၏အဓိကအမျိုးအစားနှစ်ခုပေါ်ထွက်လာခဲ့သည်အစိုင်အခဲပြည်နယ်ဘက်ထရီသုတေသန - ကြွေထည်နှင့်ပေါ်လီမာလျှပ်စစ်လျှပ်စစ်။ အမျိုးအစားတစ်ခုစီတွင်၎င်းတို့၏ကိုယ်ပိုင်အားသာချက်များနှင့်စိန်ခေါ်မှုများအရ၎င်းတို့ကိုမတူညီသော application များနှင့်ဒီဇိုင်းထည့်သွင်းစဉ်းစားမှုများအတွက်သင့်တော်စေရန်ဖြစ်သည်။

Ceramic Electrolytes

ကြွေထည်လျှပ်ကူးပစ္စည်းကြွေထည်လျှပ်ကူးပစ္စည်းများကိုယေဘူယျအားဖြင့်အော်ဂဲနစ်ပစ္စည်းများ, သူတို့ကအများကြီးအားသာချက်များကိုကမ်းလှမ်း:

1 ။ မြင့်မားသော ionic citteryivity: အချို့သောကြွေထည်လျှပ်စစ်ဖျော်ဖြေမှုသည်အရည်လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့်နှိုင်းယှဉ်နိုင်သည့်အီး ion စီးဆင်းမှုအဆင့်ကိုရရှိနိုင်ပါသည်။

2 ။ အပူတည်ငြိမ်မှု - မြင့်မားသောအပူချိန်ကိုဆီးတားနိုင်ပြီးအသုံးချရန်တောင်းဆိုမှုများအတွက်သင့်လျော်စေသည်။

3 ။ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာခွန်အား - ကြွေထည်လျှပ်စစ်ပစ္စည်းကြွေထည်လျှပ်စစ်ပစ္စည်းသည်ဘက်ထရီအားကောင်းသောဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာဂုဏ်သိက္ခာကိုပေးသည်။

သို့သော်ကြွေထည်လျှပ်ကူးပစ္စည်းများကိုလည်းရင်ဆိုင်ရသည်။

1 ။ Brittlegreness: သူတို့ကကွဲအက်နေတဲ့ cracking ကိုလေ့ကျင့်နိုင်တယ်။

2 ။ ကုန်ထုတ်လုပ်မှုရှုပ်ထွေးမှု - ပါးလွှာသောကြွေထည်အိုးများထုတ်လုပ်ခြင်း,

ပိုလီမာ electrolytes

ပိုလီမာ electrolytes များကိုအော်ဂဲနစ်ပစ္စည်းများမှပြုလုပ်ပြီးမတူညီသောအားသာချက်များကိုကမ်းလှမ်းသည်။

1 ။ ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ် - စက်ဘီးစီးနေစဉ်အတွင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းများကိုပြောင်းလဲမှုများပြုလုပ်နိုင်သည်။

2 ။ ကုန်ထုတ်လုပ်မှုလွယ်ကူခြင်း။ ပိုလီမာ electrolytes များကိုရိုးရှင်းသော, ပိုမိုကုန်ကျစရိတ်သက်သာသည့်နည်းလမ်းများဖြင့် အသုံးပြု. လုပ်ဆောင်နိုင်သည်။

3 ။ တိုးတက်လာသော interface - သူတို့ဟာလျှပ်ကူးပစ္စည်းတွေနဲ့ပိုကောင်းတဲ့ interfaces တွေကိုဖွဲ့စည်းပြီးခုခံမှုကိုလျှော့ချပေးတယ်။

ပိုလီမာ electrolytes အတွက်စိန်ခေါ်မှုများမှာ -

1 ။ ionic citterivity: သူတို့ပုံမှန်အားဖြင့်, အထူးသဖြင့်အခန်းအပူချိန်မှာကြွေထည်နှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါကအိုင်းယွန်းစီးဆင်းမှုကိုနည်းပါးသည်။

2 ။ အပူချိန်ထိခိုက်လွယ်မှု - သူတို့၏စွမ်းဆောင်ရည်သည်အပူချိန်အပြောင်းအလဲများကြောင့်ပိုမိုထိခိုက်နိုင်သည်။

သုတေသီများစွာသည်ကြွေထည်နှင့်ပေါ်လီမာလျှပ်စီးမှု၏အကျိုးကျေးဇူးများကိုပေါင်းစပ်သောမျိုးစပ်ချဉ်းကပ်မှုများရှာဖွေနေကြသည်။ ဤပေါင်းစပ်ထားသော electrolytes များသည်လျှပ်စစ်ဓာတ်အားများ၏ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ခြင်းနှင့်လုပ်ငန်းသုံးမှုနှင့်အတူကြွေထည်များ၏အမြင့် 0 င်စီးဆင်းမှုကိုမြှင့်တင်ရန်ရည်ရွယ်သည်။

electrolyte-electrode interfaces optimizing

အစိုင်အခဲ Electrolyte အမျိုးအစားသည်အစိုင်အခဲပြည်နယ်ဘက်ထရီဒီဇိုင်းတွင်အဓိကစိန်ခေါ်မှုများအနက်မှတစ်ခုမှာလျှပ်ကူးခြင်းနှင့်လျှပ်နှံစပ်ကြား interface ကိုအကောင်းဆုံးဖြစ်သည်။ Electrope မျက်နှာပြင်များနှင့်အလွယ်တကူလိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင်ပြုလုပ်နိုင်သည့်အရည်လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့်မတူဘဲ Solid Electrolytes သည်ကောင်းမွန်သောအဆက်အသွယ်နှင့်ထိရောက်သောအိုင်းယွန်လွှဲပြောင်းမှုကိုသေချာစေရန်ဂရုတစိုက်အင်ဂျင်နီယာများလိုအပ်သည်။

သုတေသီများသည်ဤ interfaces များတိုးတက်စေရန်အတွက်အမျိုးမျိုးသောနည်းဗျူဟာအမျိုးမျိုးကိုရှာဖွေနေကြသည်။

1. Surface Obsings - သဟဇာတနှင့်အိုင်းယွန်းလွှဲပြောင်းမှုကိုတိုးတက်စေရန်ပါးလွှာသောအုတ်မြစ်များကိုလျှပ်ကူးပစ္စည်းများကိုအသုံးပြုခြင်း။

2. nanostructured interface များ - မျက်နှာပြင် or ရိယာကိုတိုးမြှင့်စေရန် interface တွင် nanoscale features များကိုဖန်တီးခြင်း။

3. ဖိအားပေးမှုဆိုင်ရာစည်းဝေးပွဲ - အစိတ်အပိုင်းများအကြားကောင်းမွန်သောအဆက်အသွယ်ရှိစေရန်ဘက်ထရီညီလာခံတွင်ထိန်းချုပ်ထားသောဖိအားကိုအသုံးပြုခြင်း။

အစိုင်အခဲ - ပြည်နယ်ဘက်ထရီနည်းပညာအတွက်အနာဂတ်လမ်းညွန်

အစိုင်အခဲပြည်နယ်ဘက်ထရီနည်းပညာသည်ဆက်လက်တိုးတက်နေသည်ဟုသုတေသနပြုခြင်းမှာဆက်လက်တိုးတက်နေသဖြင့်စိတ်လှုပ်ရှားဖွယ်ကောင်းသောလမ်းညွှန်များပေါ်ပေါက်လာသည်။

1. New Electrolyte ပစ္စည်းများ - 0 တ်စုံသစ်သီးများကိုရှာဖွေခြင်းဂုဏ်သတ္တိများရှိသည့်ဂုဏ်သတ္တိများရှိသည့်ဂုဏ်သတ္တိများရှိသောပစ္စည်းများကိုရှာဖွေခြင်းသည် Sulfide-based နှင့် Halide-based electroles များတွင်အောင်မြင်မှုများရရှိနိုင်ပါသည်။

2 ။

3. Multi-layer designs: စွမ်းဆောင်ရည်နှင့်လုံခြုံမှုကိုပိုမိုကောင်းမွန်စေရန်ခိုင်မာသော Electrolyty အမျိုးအစားများကိုပေါင်းစပ်ထားသောဘက်ထရီဗိသုကာများကိုရှာဖွေခြင်း။

4. မျိုးဆက်သစ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းများနှင့်ပေါင်းစည်းခြင်း - စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားသောစွမ်းအင်သိပ်သည်းဆကိုရရှိရန် lithium သတ္တု anodes များကဲ့သို့သောစွမ်းဆောင်ရည်မြင့်လျှပ်ကူးပစ္စည်းကိရိယာများနှင့်အတူအစိုင်အခဲလျှပ်ကူးပစ္စည်းများကိုပေါင်းစပ်ထားသည်။

Solid-State battery များ၏သက်ရောက်မှုအလားအလာရှိသောအကျိုးသက်ရောက်မှုသည်စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုတိုးတက်လာရုံထက်ကျော်လွန်သည်။ ဤဘက်ထရီများသည်အီလက်ထရောနစ်ပစ္စည်းများအတွက်ပုံစံအမျိုးမျိုးအချက်များအသစ်များပြုလုပ်နိုင်ပြီးလျှပ်စစ်မော်တော်ယာဉ်များ၏ဘေးကင်းလုံခြုံမှုကိုတိုးမြှင့်ပေးနိုင်ပြီးပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲစွမ်းအင်ပေါင်းစည်းမှုအတွက် Grid-Success သိုလှောင်မှုအတွက်အရေးပါသောအခန်းကဏ် play မှပါ 0 င်သည်။

ကောက်ချက်

Solid-State ပြည်နယ်ဘက်ထရီများသည်စွမ်းအင်သိုလှောင်ရေးနည်းပညာတွင်ပါရာဒိုင်းပြောင်းလဲမှုကိုကိုယ်စားပြုသည်။ အရည်လျှပ်ကူးပစ္စည်းများကိုအစိုင်အခဲအခြားနည်းလမ်းများဖြင့်အစားထိုးခြင်းအားဖြင့်ဤဘက်ထရီများသည်လုံခြုံမှု, မြင့်မားသောစွမ်းအင်သိပ်သည်းမှုနှင့်သက်တမ်းပိုရှည်စေမည်ဟုကတိပြုသည်။ အစိုင်အခဲလျှပ်စစ်များတွင်အိုင်းယွန်းတွင် 0 င်ရောက်နိုင်သည့်ယန္တရားများသည်ရှုပ်ထွေးပြီးစိတ်ဝင်စားဖွယ်ကောင်းသည်။

သုတေသနတိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှခိုင်မာသော Electrolyte ပစ္စည်းများ, ထုတ်လုပ်ခြင်းနည်းစနစ်များနှင့်ဘက်ထရီစွမ်းဆောင်ရည်များတွင်ဆက်လက်တိုးတက်မှုများဆက်လက်တိုးတက်လာသည်ကိုကျွန်ုပ်တို့မျှော်လင့်နိုင်သည်။ ဓာတ်ခွဲခန်းရှေ့ပြေးပုံစံမှခရီးသွားလာသောစီးပွားဖြစ်မွေးစားခြင်းသို့သွားရန်အတွက်ခရီးသည်စိန်ခေါ်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။

ဘက်ထရီနည်းပညာ၏ရှေ့တန်းမှတည်းခိုရန်ရှာဖွေနေပါသလား။ Ebtery သည်သင်၏ယုံကြည်စိတ်ချရသောမိတ်ဆက်စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုဖြေရှင်းနည်းများတွင်သင်၏ယုံကြည်စိတ်ချရသောမိတ်ဖက်ဖြစ်သည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ဖြတ်တောက်ခြင်း - အစွန်းအစိုင်အခဲပြည်နယ်ဘက်ထရီဒီဇိုင်းများသည်ကျယ်ပြန့်သော application အမျိုးမျိုးအတွက်မတူနိုင်သည့်စွမ်းဆောင်ရည်နှင့်လုံခြုံမှုကိုပေးသည်။ ကျွန်တော်တို့ကိုဆက်သွယ်ပါCathy@zyopower.comကျွန်ုပ်တို့၏အဆင့်မြင့်ဘက်ထရီဖြေရှင်းနည်းများသည်သင်၏အနာဂတ်ကိုမည်သို့အာဏာပေးနိုင်သည်ကိုလေ့လာရန်။

ကိုးကားခြင်း

1. Johnson, A. C. (2022) ။ အစိုင်အခဲ - ပြည်နယ်ဘက်ထရီများ - အခြေခံမူများနှင့် application များ။ အဆင့်မြင့်စွမ်းအင်ပစ္စည်းများ, 12 (5), 2100534 ။

2. Smith, R. D. , R. D. နှင့် Chen, L. (2021) ။ All- Stret- ပြည်နယ်ဘက်ထရီများအတွက်ကြွေထည်အိုးရှိ ion သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးယန္တရားများ။ သဘာဝပစ္စည်းများ, 20 (3), 294-305 ။

3. ဝမ်, y. , et al ။ (2023) ။ လာမည့်မျိုးဆက်အစိုင်အခဲ - ပြည်နယ်ဘက်ထရီများအတွက်ပေါ်လီမာ - ကြွေထည် composite electrolytes ။ စွမ်းအင်နှင့်သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်သိပ္ပံ, 16 (1), 254-279 ။

4. Lee, J. J. H. , Park, S. (2020) ။ လျှပ်ကူးပစ္စည်း - Electrolyte အစိုင်အခဲဘက်ထရီများရှိ Electrolyte interfaces: စိန်ခေါ်မှုများနှင့်အခွင့်အလမ်းများ။ ACS Enerts Enserts, 5 (11), 3544-3557 ။

5. Zhang, Q. , et al ။ (2022) ။ ထုတ်လုပ်ခြင်းစိန်ခေါ်မှုများနှင့်အစိုင်အခဲ - ပြည်နယ်ဘက်ထရီထုတ်လုပ်မှုအတွက်အနာဂတ်အလားအလာများ။ Joule, 6 (1), 23-40 ။