ပိုကောင်းတဲ့အစိုင်အခဲပြည်နယ်ဆဲလ်များအတွက်ပစ္စည်းများအသစ်များ

အဘယ်အရာကိုအဆင့်မြင့်သောပစ္စည်းများသည်အစိုင်အခဲပြည်နယ်ဆဲလ်များကိုပြောင်းလဲနေသနည်း။

Solier Solier State Mattery များအတွက်ရှာပုံတော်သည်သုတေသီများအားအဆင့်မြင့်ပစ္စည်းများမတူကွဲပြားသောခင်းကျင်းမှုကိုစူးစမ်းလေ့လာရန်သုတေသီများက ဦး ဆောင်ခဲ့သည်။ ဤဝတ်ထုဒြပ်ပေါင်းများနှင့်ရေးစပ်သီကုံးများသည်စွမ်းအင်သိုလှောင်ရေးနည်းပညာတွင်ဖြစ်နိုင်သမျှ၏နယ်နိမိတ်များကိုတွန်းအားပေးနေသည်။

sulfide-based electrolytes: ionic cittivity အတွက်ရှေ့ဆက်ခုန်

အဘို့အအများဆုံးအလားအလာပစ္စည်းများတွင်အစိုင်အခဲပြည်နယ်ဘက်ထရီဆဲလ်ဆောက်လုပ်ရေး Sulfide-based electrolytes ဖြစ်ကြသည်။ Li10GEP2S12 (LGPS) ကဲ့သို့သောဤဒြပ်ပေါင်းများသည်အခန်းအပူချိန်တွင်၎င်းတို့၏ထူးခြားသော ionic citterivity ကြောင့်သိသိသာသာအာရုံစူးစိုက်မှုကိုရရှိခဲ့သည်။ ဤပိုင်ဆိုင်မှုသည်ပိုမိုမြန်ဆန်စွာအားသွင်းခြင်းနှင့်ဆေးရုံများကိုပုံမှန်အားဖြင့်အရပျဉ်ဆိုင်ရာ lithium-ion ဘက်ထရီများ၏အဓိကကန့်သတ်ချက်တစ်ခုအားဖြေရှင်းရန်ခွင့်ပြုသည်။

Sulfide Electrolytes များသည်ပိုမိုကောင်းမွန်သောစက်ပစ္စည်းဂုဏ်သတ္တိများကိုပြသသည်။ ဤတိုးတက်လာသော interface သည်အတွင်းခံနိုင်ရည်ကိုလျော့နည်းစေပြီးဆဲလ်စွမ်းဆောင်ရည်ကိုတိုးစေသည်။ သို့သော်စိန်ခေါ်မှုများသည်အစိုဓာတ်နှင့်လေထုကိုသူတို့ခံစားချက်နှင့်လေထုကိုဂရုပြုမှုနှင့် encapsulation လုပ်ငန်းစဉ်များကိုပြုလုပ်ရန်လိုအပ်သည်။

အောက်ဆိုဒ်အခြေပြု electrolytes: တည်ငြိမ်မှုနှင့်စွမ်းဆောင်ရည်ကိုဟန်ချက်ညီစေသည်

Llzo (Li7la3o2222) ကဲ့သို့သောအောက်ဆိုဒ်အခြေပြုလျှပ်စစ်သည် sulfide-based ပစ္စည်းများအတွက်စိတ်ဝင်စားဖွယ်အခြားရွေးချယ်စရာတစ်ခုပေးသည်။ ယေဘုယျအားဖြင့်အိုင်းယန်အကူးအပြောင်းကိုပြသနေစဉ်အောက်ဆိုဒ် Electrolytes သည်သာလွန်သောဓာတုဗေဒနှင့်လျှပ်စစ်လျှပ်စစ်တည်ငြိမ်မှုကိုဝါကြွားကြသည်။ ဤတည်ငြိမ်ရေးသည်လျှပ်စစ်မော်တော်ယာဉ်များကဲ့သို့ကြီးမားသောအသုံးချပရိုဂရမ်များကိုအထူးသဖြင့်ဆွဲဆောင်နိုင်သည့်အတိုင်းအတာနှင့်ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ဆွဲဆောင်နိုင်မှုကိုပိုမိုကြာရှည်စွာပြုလုပ်နိုင်သည်။

အောက်ဆိုဒ်နှင့် nanostructytes မှလတ်တလောတိုးတက်မှုများနှင့် nanostructuring တွင်တိုးတက်မှုများအရသူတို့၏ ionic cittacity တွင်သိသာထင်ရှားသည့်တိုးတက်မှုများရရှိခဲ့သည်။ ဥပမာ, အလူမီနီယမ် Doped Llzo သည်အစိုင်အခဲပြည်နယ်ဒီဇိုင်းများကိုထိန်းသိမ်းထားစဉ်ဓာတ်ပြုခြင်းအားဖြင့်အရည်လျှော်ခြင်းပမာဏကိုချဉ်း ကပ်. အရည်လျှပ်ကူးပစ္စည်းများကိုချဉ်း ကပ်. အလားအလာရှိသောရလဒ်များကိုပြသခဲ့သည်။

Ceramic vs polymer electrolytes: ပိုကောင်းတဲ့လုပ်ဆောင်မှု?

အစိုင်အခဲပြည်နယ်ဘက်ထရီနည်းပညာတွင်ကြွေထည်နှင့်ပိုလီမာ electrolytes များအကြားအငြင်းပွားမှုများဆက်လက်ဖြစ်ပွားနေပြီးတစ်ခုချင်းစီသည်ထူးခြားသောအားသာချက်များနှင့်စိန်ခေါ်မှုများကိုကမ်းလှမ်းသည်။ ကွဲပြားခြားနားသော application များအတွက်၎င်းတို့၏သင့်လျော်မှုကိုဆုံးဖြတ်ရန်ဤပစ္စည်းများ၏ဝိသေသလက္ခဏာများကိုနားလည်ခြင်းသည်အလွန်အရေးကြီးသည်။

ကြွေထည်လျှပ်စစ်လျှပ်စစ် - မြင့်မားသောစီးပွါးရေးပေမယ့်ကြွပ်ဆတ်

အလွန်အမင်းဆိုသော sulfide နှင့်အောက်ဆိုဒ်အခြေခံပစ္စည်းများအပါအ 0 င်ကြွေထည်လျှပ်စစ်များသည်ယေဘုယျအားဖြင့်သူတို့၏ပေါ်လီမာလုပ်ဖော်ကိုင်ဖက်များနှင့်နှိုင်းယှဉ်လျှင်အိုင်းယန်အနှုတ်စီးကူးခြင်းအားဖြင့်ပိုမိုမြင့်မားသော ionic cittimity ကိုပေးသည်။ ၎င်းသည်ပိုမိုမြန်ဆန်သောအားသွင်းချိန်နှင့်စွမ်းအင်ပိုမိုမြင့်မားသောစွမ်းအင်ထုတ်လုပ်မှုကိုပိုမိုမြင့်မားသောစွမ်းအင်လွှဲပြောင်းလိုအပ်သည့်အပလီကေးရှင်းများအတွက်အကောင်းဆုံးဖြစ်သည်။

သို့သော် CowIC Electrolytes ၏တင်းကျပ်သောသဘောသဘာဝသည်ထုတ်လုပ်မှုနှင့်စက်မှုတည်ငြိမ်မှုအရစိန်ခေါ်မှုများကိုတင်ပြသည်။ သူတို့၏ Brittlegeting သည်စိတ်ဖိစီးမှုများအနေဖြင့်စိတ်ဖိစီးမှုဖြင့်ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်,အစိုင်အခဲပြည်နယ်ဘက်ထရီဆဲလ်။ သုတေသီများသည် Ceramic Electrolytes ၏မြင့်မားသောလုပ်ဆောင်မှုများကိုထိန်းသိမ်းထားစဉ်ဤပြ issues နာများကိုလျော့ချရန်ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများနှင့်ထုတ်လုပ်မှုနည်းစနစ်များကိုရှာဖွေနေကြသည်။

ပိုလီမာ electrolytes: flexible နှင့်လုပ်ဆောင်ရန်လွယ်ကူသော

ပိုလီမာ electrolytes များသည်ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်မှုနှင့်လွယ်ကူခြင်းတို့၏စိတ် 0 င်စားမှုများကိုအားသာချက်များစွာရှိသည်။ ဤပစ္စည်းများကိုပုံစံအမျိုးမျိုးပုံစံများနှင့်အရွယ်အစားအမျိုးမျိုးသို့အလွယ်တကူပုံသွင်းနိုင်သည်။ 4 င်းတို့၏မွေးရာပါပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်မှုသည်ဘက်ထရီအားသွင်းချိန်အတွင်းအသံပမာဏပြောင်းလဲခြင်းအတွင်းအသံအတိုးအကျယ်အ 0 င်ပြောင်းလဲခြင်းကဲ့သို့ပင် electrolyte နှင့် electrodes များအကြားကောင်းမွန်သောအဆက်အသွယ်များကိုလည်းထိန်းသိမ်းရန်လည်းကူညီသည်။

Polymer Electrolytes ၏အဓိကအားနည်းချက်များသည်အစဉ်အလာအရကြွေထည်များနှင့်နှိုင်းယှဉ်လျှင်အစဉ်အလာအနိမ့်အိုင်းယွဲစီးစီးဆင်းမှုဖြစ်သည်။ သို့သော် Polmer Science ရှိလတ်တလောတိုးတက်မှုများသည်သိသိသာသာတိုးတက်လာခြင်းနှင့်ပတ်သက်သောပစ္စည်းများအသစ်များဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ဥပမာအားဖြင့် ceanic nanopartarts နှင့်အတူအနှောင့်အယှက်ပေးသည့် polymer electstes couramic nanoparticles နှင့်အတူ polymer electrolytes ကဓာတ်အားပေးစက်ရုံများ၏ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ကိုကြွေထည်များနှင့်ပေါင်းစပ်ခြင်းနှင့်ပေါင်းစပ်ခြင်းအားဖြင့်အလားအလာရှိသောရလဒ်များကိုပြသခဲ့သည်။

ဂရပ်ဖစ်ပေါင်းစပ်မှုကအစိုင်အခဲပြည်နယ်ဆဲလ်စွမ်းဆောင်ရည်မြှင့်တင်ပုံ

21 ရာစု၏အံ့သွဖွယ်အကြောင်းအရာမှာ 21 ရာစု၏အံ့သွဖွယ်ရာပစ္စည်းသည်ခိုင်မာသောပြည်နယ်ဘက်ထရီနည်းပညာတွင်သိသိသာသာထိုးဖောက် 0 င်ရောက်နိုင်သည်။ အမျိုးမျိုးသောရှုထောင့်များကိုမြှင့်တင်ရန်၎င်း၏ထူးခြားသောဂုဏ်သတ္တိများကိုအသုံးချနေကြသည်အစိုင်အခဲပြည်နယ်ဘက်ထရီဆဲလ်စွမ်းဆောင်ရည်။

ပိုမိုကောင်းမွန်သော electrope စီးကူးခြင်းနှင့်တည်ငြိမ်မှုကိုတိုးတက်စေသည်

graphene ကိုလျှပ်ကူးပစ္စည်းများကိုထည့်သွင်းခြင်းအားဖြင့်အီလက်ထရောနစ်နှင့်အိုင်းယန်စီးကူးမှုနှစ်ခုလုံးတွင်သိသိသာသာတိုးတက်မှုများကိုပြသခဲ့သည်။ ဤတိုးမြှင့်စီးဆင်းမှုစီးဆင်းမှုသည်ပိုမိုမြန်ဆန်သောတာဝန်ခံလွှဲပြောင်းမှုကိုလွယ်ကူချောမွေ့စေသည်။ ထို့အပြင်ဂရပ်ဖစ်၏စက်မှုစွမ်းအားသည်ထပ်ခါတလဲလဲစွဲချက်တင်စက်သံသရာများအတွင်းရှိလျှပ်ကူးပစ္စည်းများ၏ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာသမာဓိကိုထိန်းသိမ်းထားသည်။

သုတေသီများကဂရမ်သံဖော့စဖိတ်သံ (Lifepo4) ကို graphene (Lifepo4) ကိုအသုံးပြုသူများကဲ့သို့သောဂလစ် - တိုးမြှင့်ထားသောပြွန်များကပြသခဲ့သည်။ ဤတိုးတက်မှုသည် Grapence ၏ graphene's conduction ပစ္စည်းများကိုဖန်တီးနိုင်စွမ်းနှင့်ထိရောက်သောအီလက်ထရွန်နှင့်အိုင်းယွန်းသယ်ယူပို့ဆောင်ရေးကိုလွယ်ကူချောမွေ့စေသည်။

တစ် ဦး interfacial အလွှာအဖြစ်ဂရပ်ဖစ်

Solid State Battery ဒီဇိုင်းတွင်အရေးပါသောစိန်ခေါ်မှုများအနက်မှတစ်ခုမှာအစိုင်အခဲလျှပ်စစ်နှင့်လျှပ်နှြန့်အကြား interface ကိုစီမံခန့်ခွဲနေသည်။ Graphene သည်ဤပြ problem နာအတွက်အလားအလာရှိသောအဖြေတစ်ခုအဖြစ်ပေါ်ထွက်လာသည်။ Electrade-Electrolyte interface ရှိ Graphene အောက်ဆိုဒ်၏ပါးလွှာသောအလွှာအလွှာကိုထည့်သွင်းခြင်းအားဖြင့်သုတေသီများသည်ခိုင်မာသောပြည်နယ်ဆဲလ်များ၏တည်ငြိမ်အေးချမ်းရေးနှင့်စွမ်းဆောင်ရည်များတွင်သိသာထင်ရှားသည့်တိုးတက်မှုများကိုလေ့လာတွေ့ရှိခဲ့သည်။

ဤ graphene interlayer သည်ရည်ရွယ်ချက်များစွာရှိသည်။

1. ၎င်းသည်ကြားခံတစ်ခုအဖြစ်ဆောင်ရွက်သည်။

2. ၎င်းသည်အိုင်းရစ်အိုင်းယွန်းလွှဲပြောင်းမှုကိုလွယ်ကူချောမွေ့စေသည့် interface ကို interface တွင် interface တွင်ပိုမိုကောင်းမွန်စေသည်။

3. ၎င်းသည်အတွင်းခံနိုင်ရည်ကိုတိုးမြှင့်နိုင်သည့်မလိုလားအပ်သော interfacial အလွှာများဖွဲ့စည်းခြင်းကိုဖိနှိပ်သည်။

ဂရပ်ဖစ်၏လျှောက်လွှာကိုဤနည်းဖြင့်အသုံးပြုခြင်းသည်ခိုင်မာသောပြည်နယ်ဘက်ထရီများတွင် lithium သတ္တု anodes များကိုအသုံးပြုခြင်းနှင့်ဆက်စပ်သောစိန်ခေါ်မှုများကိုဖြေရှင်းရန်အထူးကတိပေးခဲ့သည်။ လီသီယမ်သတ္တုသည်အလွန်မြင့်မားသောသီအိုရီစွမ်းရည်ကိုကမ်းလှမ်းသော်လည်းခိုင်မာသော electrolytes နှင့်အတူ dendrotrite ဖွဲ့စည်းခြင်းနှင့်တုံ့ပြန်ခြင်းကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ဂရုတစိုက်အင်ဂျင်နီယာ graphene interface သည်ဤပြ issues နာများကိုလျော့ချနိုင်သည်။

Graphene-Enhanced Composite Electrolytes

လျှပ်ကူးပစ္စည်းများနှင့် interfaces များတွင်၎င်း၏အခန်းကဏ် from အပြင်ဂရစ်ပါ 0 င်မှုတစ်ခုအနေဖြင့်ပေါင်းစပ်ထားသောအစိုင်အခဲ electrolytes များအဖြစ်စူးစမ်းလေ့လာနေသည်။ Ceramic သို့မဟုတ် Polymer Electrolytes သို့ဂရပ်ဖစ်အောက်ဆိုဒ်ပမာဏအနည်းငယ်ကိုထည့်သွင်းခြင်းအားဖြင့်သုတေသီများသည်စက်မှုနှင့်လျှပ်စစ်ပစ္စည်းများဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများနှစ်မျိုးလုံးတွင်တိုးတက်မှုများကိုလေ့လာခဲ့ကြသည်။

ပိုလီမာ electrolytes များတွင်ဂရေဟစ်တွင် collforcing agent တစ်ခုအနေဖြင့်ပစ္စည်း၏စက်ပိုင်းဆိုင်ရာအင်အားနှင့်ရှုထောင့်များတည်ငြိမ်မှုကိုမြှင့်တင်ပေးနိုင်သည်။ ၎င်းသည်အစိတ်အပိုင်းများအကြားကောင်းသောအဆက်အသွယ်များကိုဘက်ထရီသံသရာအဖြစ်ထိန်းသိမ်းရန်အထူးသဖြင့်အကျိုးရှိသည်။ ထို့အပြင်ဂရပ်ဖစ်၏မျက်နှာပြင်နှင့်ကူးယူမှုမြင့်မားခြင်းနှင့်ကူးယူခြင်းသည် electrolyte အတွင်းရှိ Percolation Networks ကိုဖန်တီးနိုင်သည်,

Ceramic Electrolytes အတွက်ဂရော့တော်ဖြန့်ဖြူးမှုသည်ပစ္စည်းများ၏ကျိုးပဲ့လွယ်မှုနှင့်ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်တိုးတက်စေရန်ဂရပ်ဖစ်ဖြည့်စွက်ချက်ကိုပြသခဲ့သည်။ ၎င်းသည်ကြွေထည်လျှပ်စစ်ဓာတ်အားပြတ်တောက်မှု၏အဓိကကန့်သတ်ချက်တစ်ခုမှာ၎င်းတို့၏ Brittlegivity ကိုသိသိသာသာအလျှော့ပေးလိုက်လျောခြင်းမရှိဘဲ၎င်းတို့၏ Brittionaling ကိုဖော်ပြထားသည်။

ကောက်ချက်

များအတွက်အသစ်သောပစ္စည်းများ၏ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအစိုင်အခဲပြည်နယ်ဘက်ထရီဆဲလ်နည်းပညာသည်လျင်မြန်စွာတိုးတက်နေပြီးလုံခြုံစိတ်ချရသော, ပိုမိုထိရောက်သောစွမ်းဆောင်ရည်မြင့်စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုဖြေရှင်းနည်းများကိုအနာဂတ်ကိုအလျင်အမြန်တိုးတက်နေသည်။ From sulfide and oxide-based electrolytes to the integration of graphene in various battery components, these innovations are paving the way for the next generation of batteries that could power everything from smartphones to electric aircraft.

သုတေသနပြုခြင်းနှင့်ကုန်ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များကိုသန့်စင်နေသည့်အနေဖြင့်ကျွန်ုပ်တို့သည်ခိုင်မာသောပြည်နယ်ဘက်ထရီများသည်အပြိုင်အဆိုင်ယှဉ်ပြိုင်နိုင်ပြီးနောက်ဆုံးတွင်ရိုးရှင်းသောလီသီယမ် - အိုင်းယွန်နည်းပညာကိုကျော်ဖြတ်နိုင်လိမ့်မည်ဟုကျွန်ုပ်တို့မျှော်လင့်နိုင်သည်။ လုံခြုံမှု, စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆနှင့်အသက်ရှည်မှုတို့တွင်အလားအလာရှိသောအကျိုးကျေးဇူးများသည်အစိုင်အခဲပြည်နယ်ဘက်ထရီများကိုအစိုင်အခဲပြည်နယ်ဘက်ထရီများအနေဖြင့်စိတ်လှုပ်ရှားဖွယ်ကောင်းသောအလားအလာကိုပြုလုပ်နိုင်သည်။

အကယ်. သင်သည်ဘက်ထရီနည်းပညာ၏ရှေ့တန်းမှတည်းခိုရန်ကြိုးစားနေပါက eBattery မှကမ်းလှမ်းသောဖြတ်တောက်ထားသောအစိုင်အခဲပြည်နယ်ဖြေရှင်းချက်များကိုရှာဖွေရန်စဉ်းစားပါ။ ကျွန်ုပ်တို့၏ကျွမ်းကျင်သူအဖွဲ့သည်သင်၏လိုအပ်ချက်များနှင့်အညီအလိုက်စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုဖြေရှင်းနည်းများကိုထောက်ပံ့ရန်ရည်ရွယ်သည်။ ပိုမိုသိရှိလိုပါကသို့မဟုတ်ကျွန်ုပ်တို့၏ခိုင်မာသောပြည်နယ်ဘက်ထရီနည်းပညာသည်သင်၏စီမံကိန်းကိုမည်သို့အကျိုးပြုနိုင်ကြောင်းဆွေးနွေးရန်နှင့်ကျွန်ုပ်တို့ထံဆက်သွယ်ရန်မတွန့်ဆုတ်ပါနှင့်Cathy@zyopower.com။ အနာဂတ်ကိုအဆင့်မြင့်ခိုင်မာသောအခြေအနေနည်းပညာနှင့်အတူပါဝါကြပါစို့။

ကိုးကားခြင်း

1. zhang, L. , et et ။ (2022) ။ "ခိုင်မာသောဘက်ထရီများအတွက်အဆင့်မြင့်ပစ္စည်းများ - စိန်ခေါ်မှုများနှင့်အခွင့်အလမ်းများ။ " သဘာဝစွမ်းအင်, 7 (2), 134-151 ။

2. Chen, R. , et al ။ (2021) ။ Solid-state lithium ဘက်ထရီတွင် Graphene-Enhanced interfaces ။ " အဆင့်မြင့်စွမ်းအင်ပစ္စည်းများ, 11 (15), 2100292 ။

3. ကင်, j.g. , et al ။ (2023) ။ "Sulfide vs. အောက်ဆိုဒ်နှင့် electrolytes: နောက်မျိုးဆက်အစိုင်အခဲ - ပြည်နယ်ဘက်ထရီများအတွက်နှိုင်းယှဉ်လေ့လာမှု။ " လျှပ်စစ်ဓာတ်အားအရင်းအမြစ်များ, 545, 232285 ။

4. ဝမ်, y. , et al ။ (2020) ။ Solid-state lithium ဘက်ထရီအတွက် Polymer-ceramic composite electrolytes: ပြန်လည်သုံးသပ်ခြင်း။ " စွမ်းအင်သိုလှောင်ရေးပစ္စည်းများ, 33, 188-207 ။

5. Li, X. , et al ။ (2022) ။ "လတ်တလောဘက်ထရီ applications များအတွက်ဂလာဗလးသလစ်အခြေစိုက်ပစ္စည်းများအတွက်လတ်တလောတိုးတက်မှု။ " အဆင့်မြင့်အလုပ်လုပ်သောပစ္စည်းများ, 32 (8), 2108937 ။