◆Gigo mag anod mag chuma mag litium
E yor chajo marbetri mag lithium, gik ma nigi elektrod ma ok ber nigi tich maduong’ ahinya e ting’o ion mag lithium kod elektron, kendo gin gik ma dwarore ahinya e kano kendo golo teko. Kaluwore gi pesa ma itiyogo, gik ma kamago kelo 5% nyaka 15% mar pesa duto ma itiyogo e loso betri kendo gin kaka achiel kuom gik madongo ma dwarore ahinya e loso betri mag lithium. Mana kaka gik ma itiyogo e loso gik mabeyo, gik ma itiyogo e loso gik ma okbeyo bende nigi tich maduong’ ahinya e kelo dongruok mar teknoloji mar betri ma nigi lithium -ion. E higni mokalo, ka dwaro medore mar betri tiyo maber moloyo, dwaro mar bedo gi teko mang’eny, bedo gi teko mang’eny, kod bedo gi nyalo maber mar ng’iyo gik moko kendo bedo gi arita.
betri. Gima ber mar keto elektrod ma ok ber onego obed gi kido maluwogi:
(1) Oting’o pek matin, ma nyalo kawo Li mang’eny kaka nyalore mondo oket nyalo moro maber.
(2) Redox ma piny ma nyalo konyo e keto ion mag lithium kod golo gik moko, ma konyo e yudo teko maduong’ mar betri.
(3) Tero maber mar elektronik kod mar ion.
(4) Ok nyal ng’injo e gik ma ng’injo mag elektrolit kendo ok nyal ng’injo gi chumbi mag lithium. (5) Bedo gi kemikol maber bang’ chajo kendo golo, tiyo ma malo mar arita kod ngima mar siklo, kod kwan matindo mar golo gik moko owuon.
(6) Ok oting’o pesa mang’eny, nigi mwandu mang’eny, kendo ok oketh alwora.
Gik ma itiyogo e anode inyalo pogogi e migepe ariyo madongo kaluwore gi kaka giloso kemikol: gik ma nigi karbon kod gik ma ok nigi karbon. Gik ma nigi karbon- inyalo medo pogogi obed gik ma nigi karbon ma nigi grafitik kod gik ma nigi karbon ma ok ng’injo. Gik ma ok oting’o karbon gin kaka silikon, titanium, kod oksaid mopogore opogore mag chuma. Kawuono, gik ma itiyogo ahinya e chiro gin kaka gik moko adek: gik ma itiyogo gi karbon, gik ma itiyogo gi karbon ma nigi silikon. Gik ma nigi karbon- inyalo pogogi kendo obed grafit (grafit ma ng’ato oloso kod ma ng’ato oloso), karbon mayom, kod karbon matek. E kind migepegi, grafit ma olosi gi dhano ema nigi pesa mang’eny moloyo e chiro.
Gigo mag anode ma oriw
gige karbon
E loso betri ma nigi litium, ng’eyo manyien mar tiyo kod gik ma nigi karbon mondo oket kar litium ma nigi chuma kaka anode nyiso ni ng’ato osetimo lokruok maduong’ ahinya e teknoloji ma kamano. Kaka sani, onge kit gimoro machielo ma anode nyalo pimo gi nengo mare-tiyo maber kendo tiyo maber; kuom mano, igeno ni gik ma itiyogo gi carbon biro bedo kaka gik madongo ma ji yiero mondo otigodo e weche mag ohala madongo kuom kinde malach. Kaluwore gi kaka grafit nyalo bedo, gik ma itiyogo kaka anode inyalo pogogi e migepe adek: grafit, karbon mayom, kod karbon matek. Gik ma ok gin grafit mag karbon duto nyiso kido mar lokore gi grafit e kinde ma itiyogo gi ng’ich ma malo; kata kamano, gik moko nyalo lokore ahinya kendo iluongogi ni gin carbon mayom; to ma tek mondo otim tichno iluongo ni carbon matek. Kaka pile, kabon mayom inyalo yudi kowuok kuom gik ma ok otigodo kaka tar mar makaa kata lum mar petroli; to mopogore gi mano, karbon matek thothne iloso kowuok kuom gik ma chal gi resin ma nigi ng’injo kata sukros. Kuom sani, achiel kuom gik ma ji puonjore ahinya e weche mag karbon mayom en karbon matindo ma ng’ato nyalo ng’iyogo. Gik moko duto ma nigi grafiti kod ma ok nigi grafiti nigi ber kod rach maggi ka otigodo kaka gik ma nigi grafiti ma ok ber e betri mag lithium. Kaluwore gi wachni, jotim nonro thoro tiyo kod gik matin mopogore opogore mondo gilok kendo gilok gik ma nigi carbon ma kamago mondo gibed gi nyalo mar timo maber.
Grafait, kaka gimoro ma oting’o ng’injo (Fweny 5{3}}8), nigi ng’injo ma iye ma oting’o ng’injo mar atom ma nigi ng’injo auchiel ma oketgi e chal mar sp2, ma ng’injo e ng’injo ariyo. E kind ng’injo ka ng’injo, atom mag karbon loso ng’injo ma nigi ng’injo ma nigi ng’injo ma nigi ng’injo ma romo 0.142 nm kendo ma nigi teko mar tudruok ma romo 345 kJ/mol, ma nyiso ni gin gi ng’injo matek ahinya. Ka ipimo gi mano, atom mag carbon e kind ng’injo mopogore opogore tudruok gi teko matin moloyo mag van der Waals, ma nigi teko mar tudruok ma romo mana 16.7 kJ/mol, ma chal gi ng’injo ma opim e kind ng’injo ma romo 0.3354 nm. Ion mag litium nyalo donjo kendo golo oko ma nyalo dwokore e kind ng’injo auchiel mag grafit, ma loso gik ma LiC6 ma nyalo kano litium. E kinde ma ng’ato timo kamano, thuolo ma nitie e kind gik moko lokore ahinya; 10:10, 11. 10 Ka LiC6, kwanno bedo 0.37 nm, omiyo, ng’ato yudo nyalo ma ng’ato nyalo ng’eyogo gik ma ng’ato nyalo ng’eyo ma en mA·h/g. Bende, nyalo maber ma grafit nigo mar tero gik moko miyo elektron dhi mapiyo e kind gik ma itiyogo. Kata kamano, ka otigodo kaka gimoro ma nyalo ketho ler, grafit bende kelo pek moko: ng’injo mare ma piny ahinya mar keto/golo lithium nyalo miyo lithium odongo e kinde ma ichajo kata igolo lithium. Ka gik ma kamago osedonjo e gino ma pogo betri, ginyalo kelo ng’injo matin ei betri, ma nyalo kelo mach kata kata pong’o betri, ma nyalo ketho arita mar betri.
Goro mar 5-8 Goro mar ranyisi mar gedo mar grafit
Grafait opogore ahinya e migepe ariyo: grafait ma ng’ato oloso kod grafit ma ng’ato oloso. Grafait ma dongo dongo, ma iluongo ni NG (grafit ma dongo dongo), nyiso gik ma nigi carbon mang’eny ma owuok kuom dongo kendo ma yudore kokalo kuom loso gik mayot. En gi kido ariyo mopogore opogore mag loso kristal ma nigi ng’injo: ma nigi ng’injo auchiel kod ma nigi ng’injo ma ng’injo. Gik ma kamago ok gin mana mathoth e reserve, to bende gin gik ma ng’ato nyalo ng’iewo gi nengo mapiny kendo ok giketh alwora. Kata kamano, e tije mag betri mag lithium, nikech ng’injo ma ok romre mar gik ma timore e wi lowo kod ng’injo maduong’ mar ng’injo mag graphite ma dongo dongo, ng’injo mare mar kristal ma ni e wi lowo nyalo kethore mayot e kinde ma ng’injo mag betri ng’injo, ma kelo ng’injo ma ok romre mar betri mar SEI kendo ketho ng’injo mar filim mar SEI. Mondo giloch kuom pek ma kamago, jotim nonro oseloso yore mopogore opogore mag bero gik ma graphite ma dongo dongo nigo, kaka keto gik ma ng’ato nyalo ng’ado e wiye, keto oksijen e wi lowo, keto fluorin, kod keto karbon e wi lowo, ka gin gi gombo mar bero kido mag lowo kod loso gik matindo tindo.
Grafait ma olosi gi dhano inyalo losi kuom keto grafit ma nigi liet ma malo mar gik ma nyalo grafit mayot ma nigi karbon. Kido mar gik ma kamago itiyogo ahinya kaka gik ma itiyogo e loso anode e betri mag lithium -ion. Ka opim gi grafit ma ng’ato oloso, grafit ma ng’ato oloso nyiso ber madongo e wi ngima mabor, nyalo mar kano gik moko e liet ma malo, kod tich ma malo, ma miyo obedo achiel kuom gik ma ji ohero ahinya e betri mag lithium ma itiyogo e mtoka manyien ma tiyo kod teko mar piny China. Kaluwore gi nyalo mare maduong’ kendo nengo mare ni piny, grafit ma olosi gi dhano bende itiyogo ahinya e betri mag teko kod gik ma itiyogo mag elektronik ma nigi teko ma diere nyaka ma malo. Kwan nyiso ni e higa mar 2021, grafit ma olosi ne oting’o 84% mar gik moko duto ma ne ooro mag anode.
Gik ma ok gin grafit mag kabon opogore ahinya e migepe ariyo: kabon matek kod kabon mayom. Kabon matek nyiso kit gik ma nigi kabon ma tek lokore obed gik ma nigi grafit kata ka ng’ato ng’iyo piny ahinya (ma ng’ich moloyo digri 2800 ). Gik ma kamago thoro yudore kuom keto gik moko ma ng’ato nyalo ng’ado e wi gik ma ng’ato nyalo ng’ado. Kaka ng’ato nyalo ng’eyo, gik ma pile ma kelo karbon matek gin kaka karbon mopogore opogore mag resin (kaka resin mag phenolic, resin mag alkol ma nigi polifurfuryl PFA -C, kod resin mag epoksi), karbon ma olosi kuom ng’injo mar polima makende (kaka alkol mar polivinyl (PVA), karbon mar polivinil kod gik ma olosi gi blak (PVNDF), asetilen marateng’). E kinde ma ilosoe gik moko, kwan maduong’ mar gik ma ok odhi kare timore e iye mar karbon matek, ma miyo ions mag lithium ok mana donjo e kind gik ma ok odhi kare, to bende opong’o kuonde ma nigi gik ma ok odhi karego, ma miyo anodes ma olosi gi gino ma kamago bedo gi teko maduong’ ahinya (e kind 350 gi 500 mA · b / g), ma nyalo medo ber ahinya). betri mag litium. Kata kamano, ketho mag lattice ma wasewuoyo kuomgi malo bende miyo ng’ato bedo gi nyalo matin mar ng’iyo gik moko e chakruok kendo bedo gi ng’iyo ma ok ber mar ng’iyo gik moko ka itiyo gi carbon matek kaka gik ma itiyogo e ng’iyo gik moko. Nyaka chop sani, nikech pek ma kamago, karbon matek pok otigodo ahinya e betri ma iloso e yore mag ohala, kendo pod nitie gik moko ma nyalo geng’o tiyo kode e kwan maduong’.
Kabon mayom nyiso gik ma ok ng’ich ma nyalo bedo gi grafit mayot e bwo gik ma ng’ich ahinya (ma ng’ich moloyo digri 2800 ). Gik moko ma kamago gin kaka pich, kok mar ng’injo, kok mar petrolium, kod gik ma itiyogo e loso gik moko. Kaluwore ni grafitizasion matin e karbon mayom, loso mare nigi gik mathoth ma ok odhi kare, ma miyo onyalo rwako ions mang’eny mag lithium e yo ma nyalo dwokore; e kinde achiel, bedo gi thuolo maduong’ e kind gik moko miyo elektrolit donjo e iye. Omiyo, kaluwore gi kido ma kamago, gik ma nigi carbon mayom nyiso nyalo maduong’ e kinde ma giwuokgo mokwongo. Kata kamano, nikech adier ni ok ochung’ motegno e yo ma ogerego, nyalo mare ma ok nyal lokre bende ni malo ahinya. Bende, bedo ma ok owinjore mar loso ma iye mar karbon mayom miyo bedo gi teko mopogore opogore mag kuonde ma lithium -ion tiyoe, ma miyo bedo maonge gi ng’injo ma ng’ato nyalo ng’eyo maber e kinde ma ng’ato chajo kod golo, ma miyo ok nyal tiyo kode.
Taitanium daioksaid
Titanium dioxide (TiO2) nyiso nyalo maduong’ kaka gimoro ma ok ber mar loso betri mag lithium -ion, ok mana nikech nyalo mare mar loso gik madongo kendo ma ok oting’o pesa mang’eny, to bende nikech onyiso arita maber kendo bedo motegno e voltej ma tiyo nyaka 1.5V/re (la). Kaachiel gi mago, TiO2 nigi gik mathoth ma ng’ato ok nyal ng’eyo: teko maduong’ mar kemikol mar stima, teko mapek mar keto oksijen, nyalo maber mar kemikol, mwandu mang’eny mag piny, kod gik ma opogore opogore mag kristal.
Gik mabeyo ma kamago duto miyo TiO2 bedo achiel kuom gik mabeyo ma inyalo yiero mar keto stima ma ok ber e betri mag litium (ahinya ahinya e weche mag mtoka ma tiyo kod stima ma nigi stima).
Kaluwore gi puonj, ng’ato ka ng’ato ma nigi pek mar TiO2 nyalo kano ion achiel mar lithium, ma romo gi nyalo mar 330 mA·h/g, ma en nyalo ma romo nyadi riyo mar LiTiO2. Kata kamano, e tim, osefwenyore ni chopo nyalo mar kano litium ma malo moloyo ma ng’ato nyalo ng’eyo en gima tek ahinya. Gik mang’eny mulo kaka lithium ion nyalo donjo kendo golo gik moko e titanium dioxide, moriwo nyaka kaka gik moko nyalo bedo gi kristal, kaka gik moko madongo dongo, kido mag gik ma ni e iye, kod kaka gik moko nyalo dongo e wigi. En gima ber ng’eyo ni TiO2 nitie e ng’injo mopogore opogore mag kristal, ma ong’ere ahinya en kit kristal ma nigi ng’injo ang’wen, kod kit kristal ma nigi ng’injo ang’wen.