রহস্য উন্মোচন: লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে সুপার তাত্ত্বিক ক্ষমতা

কেন লিথিয়াম ব্যাটারি সুপার তাত্ত্বিক ক্ষমতা প্রপঞ্চ বিদ্যমান

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে (LIBs), অনেক ট্রানজিশন মেটাল অক্সাইড-ভিত্তিক ইলেক্ট্রোড তাদের তাত্ত্বিক মূল্যের বাইরে অস্বাভাবিকভাবে উচ্চ স্টোরেজ ক্ষমতা প্রদর্শন করে। যদিও এই ঘটনাটি ব্যাপকভাবে রিপোর্ট করা হয়েছে, তবে এই উপাদানগুলির অন্তর্নিহিত ভৌত রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলি অধরা থেকে যায় এবং বিতর্কের বিষয় হয়ে থাকে।

ফলাফলের প্রোফাইল

সম্প্রতি, কানাডার ওয়াটারলু বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক মিয়াও গুওক্সিং, অস্টিনের টেক্সাস বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক ইউ গুইহুয়া এবং কিংডাও বিশ্ববিদ্যালয়ের লি হংসেন এবং লি কিয়াং যৌথভাবে "অতিরিক্ত স্টোরেজ ক্ষমতা" শিরোনামে প্রকৃতির উপাদানের উপর একটি গবেষণা পত্র প্রকাশ করেছেন। ট্রানজিশন মেটাল অক্সাইড লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি যা সিটু ম্যাগনেটোমেট্রি দ্বারা প্রকাশিত হয়েছে"। এই কাজে, লেখকরা ধাতু ন্যানো পার্টিকেলগুলিতে শক্তিশালী পৃষ্ঠের ক্যাপ্যাসিট্যান্সের উপস্থিতি প্রদর্শনের জন্য সিটু ম্যাগনেটিক মনিটরিং ব্যবহার করেছিলেন এবং যে প্রচুর পরিমাণে স্পিন-পোলারাইজড ইলেক্ট্রন ইতিমধ্যেই হ্রাসকৃত ধাতব ন্যানো পার্টিকেলগুলিতে সংরক্ষণ করা যেতে পারে, যা স্থানিক চার্জ প্রক্রিয়ার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। উপরন্তু, উদ্ভাসিত স্থানিক চার্জ প্রক্রিয়াটি অন্যান্য ট্রানজিশন ধাতু যৌগগুলিতে প্রসারিত করা যেতে পারে, যা উন্নত শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা প্রতিষ্ঠার জন্য একটি মূল নির্দেশিকা প্রদান করে।

গবেষণা হাইলাইট

(1) লি ব্যাটারির ভিতরে ইলেকট্রনিক কাঠামোর ইন-সিটু ম্যাগনেটিক মনিটরিং কৌশল3O4/ বিবর্তন ব্যবহার করে একটি সাধারণ Fe অধ্যয়ন করা হয়েছিল;

(2) প্রকাশ করে যে Fe3O4In / Li সিস্টেমে, পৃষ্ঠের চার্জ ক্ষমতা অতিরিক্ত ক্ষমতার প্রধান উৎস;

(3) ধাতব ন্যানো পার্টিকেলগুলির পৃষ্ঠের ক্যাপ্যাসিট্যান্স প্রক্রিয়াটি রূপান্তর ধাতব যৌগের বিস্তৃত পরিসরে প্রসারিত করা যেতে পারে।

পাঠ্য এবং পাঠ্য নির্দেশিকা

1. কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বৈশিষ্ট্য

Monodisperse hollow Fe প্রচলিত হাইড্রোথার্মাল পদ্ধতি3O4Nanospheres দ্বারা সংশ্লেষিত হয়েছিল, এবং তারপরে 100 mAg−1চার্জ এবং বর্তমান ঘনত্বে স্রাব করা হয়েছিল (চিত্র 1a), প্রথম নিঃসরণ ক্ষমতা হল 1718 mAh g−1, 1370 mAhg, দ্বিতীয়বার যথাক্রমে - 1এবং 1,364 mAhg−1, 926 mAhg−1 প্রত্যাশার তত্ত্ব। সম্পূর্ণরূপে নিঃসৃত পণ্যের BF-STEM চিত্রগুলি (চিত্র 1b-c) নির্দেশ করে যে লিথিয়াম হ্রাসের পরে, Fe3O4 ন্যানোস্ফিয়ারগুলি Li1O কেন্দ্রে বিচ্ছুরিত প্রায় 3 - 2 nm পরিমাপের ছোট Fe ন্যানো পার্টিকেলগুলিতে রূপান্তরিত হয়েছিল৷

বৈদ্যুতিক রাসায়নিক চক্রের সময় চুম্বকত্বের পরিবর্তন প্রদর্শনের জন্য, 0.01 V-এ সম্পূর্ণ স্রাবের পরে একটি চুম্বকীয়করণ বক্ররেখা প্রাপ্ত হয়েছিল (চিত্র 1d), ন্যানো পার্টিকেল গঠনের কারণে সুপারপ্যারাম্যাগনেটিক আচরণ দেখায়।

চিত্র 1 (a) সাইক্লিংয়ের 100 mAg−1Fe এ বর্তমান ঘনত্ব3O4/ Li ব্যাটারির ধ্রুবক কারেন্ট চার্জ এবং ডিসচার্জ কার্ভ; (b) সম্পূর্ণরূপে লিথিয়াম Fe3O4 ইলেক্ট্রোডের BF-STEM চিত্র; (c) O এবং Fe উভয়ের সমষ্টি2হাই-রেজোলিউশন BF-STEM ছবিতে Li এর উপস্থিতি; (d) Fe3O4 ইলেক্ট্রোডের হিস্টেরেসিস বক্ররেখা আগে (কালো) এবং পরে (নীল), এবং ল্যাঞ্জেভিন লাগানো বক্ররেখা পরেরটির (বেগুনি)।

2. কাঠামোগত এবং চৌম্বকীয় বিবর্তনের রিয়েল-টাইম সনাক্তকরণ

Fe3O4 এর সাথে যুক্ত কাঠামোগত এবং চৌম্বকীয় পরিবর্তনের Fe3O4 এর সাথে তড়িৎ রসায়নকে একত্রিত করার জন্য ইলেক্ট্রোডগুলিকে সিটু এক্স-রে ডিফ্র্যাকশন (XRD) এবং সিটু ম্যাগনেটিক মনিটরিং এর শিকার করা হয়েছিল। ওপেন-সার্কিট ভোল্টেজ (OCV) থেকে 1.2V3O4-তে প্রাথমিক স্রাবের সময় XRD ডিফ্র্যাকশন প্যাটার্নের একটি সিরিজে Fe, বিচ্ছুরণের শিখরগুলি তীব্রতা বা অবস্থানে (চিত্র 2a) উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়নি, এটি ইঙ্গিত করে যে Fe3O4 শুধুমাত্র লি ইন্টারক্যালেশন প্রক্রিয়াটি অনুভব করেছে। যখন 3V-তে চার্জ করা হয়, Fe3O4 এন্টি-স্পিনেল কাঠামো অক্ষত থাকে, এটি পরামর্শ দেয় যে এই ভোল্টেজ উইন্ডোতে প্রক্রিয়াটি অত্যন্ত বিপরীতমুখী। আরও ইন-সিটু চৌম্বকীয় পর্যবেক্ষণ ধ্রুবক বর্তমান চার্জ-ডিসচার্জ পরীক্ষার সাথে সম্মিলিতভাবে বাস্তব সময়ে চুম্বককরণ কীভাবে বিকশিত হয় তা তদন্ত করার জন্য সম্পাদিত হয়েছিল (চিত্র 2b)।

চিত্র 2 ইন-সিটু এক্সআরডি এবং চৌম্বকীয় পর্যবেক্ষণের বৈশিষ্ট্য। (ক) সিটু এক্সআরডিতে; (b) Fe3O4 ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল চার্জ-ডিসচার্জ বক্ররেখা 3 T প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের অধীনে এবং সংশ্লিষ্ট চৌম্বকীয় প্রতিক্রিয়ায় বিপরীতমুখী।

চুম্বকীয়করণের পরিবর্তনের পরিপ্রেক্ষিতে এই রূপান্তর প্রক্রিয়া সম্পর্কে আরও প্রাথমিক ধারণা অর্জনের জন্য, চৌম্বকীয় প্রতিক্রিয়া রিয়েল টাইমে সংগ্রহ করা হয় এবং তড়িৎ-রাসায়নিকভাবে চালিত প্রতিক্রিয়ার সাথে সংশ্লিষ্ট ফেজ ট্রানজিশন (চিত্র 3)। এটা বেশ স্পষ্ট যে প্রথম স্রাবের সময়, ইলেক্ট্রোডের Fe3O4চৌম্বকীয়করণ প্রতিক্রিয়া প্রথম লিথালাইজেশন3O4এর সময় অপরিবর্তনীয় পর্যায় স্থানান্তরের কারণে Fe এর কারণে অন্যান্য চক্রের থেকে আলাদা। পটেনশিয়াল 0.78V এ নেমে গেলে, Fe3O4The antispinel ফেজটিকে Li2The ক্লাস FeO হ্যালাইট গঠনে রূপান্তরিত করা হয়েছিল O, ​​Fe3O4The ফেজ চার্জ করার পরে পুনরুদ্ধার করা যাবে না। তদনুসারে, চৌম্বককরণ দ্রুত 0.482 μb Fe−1 এ নেমে আসে। লিথিয়ালাইজেশন এগিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে কোন নতুন পর্যায় তৈরি হয়নি এবং (200) এবং (220) শ্রেণীর FeO ডিফ্র্যাকশন পিকগুলির তীব্রতা দুর্বল হতে শুরু করেছে। Equal Fe3O4 ইলেক্ট্রোড সম্পূর্ণরূপে লিলিয়ালাইজ করা হলে কোন উল্লেখযোগ্য XRD শিখর ধরে রাখা হয় না (চিত্র 3a)। উল্লেখ্য যে Fe3O4 ইলেক্ট্রোড যখন 0.78V থেকে 0.45V পর্যন্ত নিঃসৃত হয়, তখন চৌম্বককরণ (0.482 μb Fe−1 থেকে 1.266 μbFe−1 বৃদ্ধি পায়), এটি FeO থেকে Fe-তে রূপান্তর প্রতিক্রিয়ার জন্য দায়ী করা হয়েছিল। তারপরে, স্রাবের শেষে, চুম্বককরণ ধীরে ধীরে 1.132 μB Fe−1 এ হ্রাস পেয়েছে। এই অনুসন্ধানটি পরামর্শ দেয় যে সম্পূর্ণভাবে হ্রাস করা ধাতু Fe0Nanoparticles এখনও লিথিয়াম স্টোরেজ প্রতিক্রিয়াতে অংশগ্রহণ করতে পারে, এইভাবে ইলেক্ট্রোডের চুম্বকীয়করণ হ্রাস করে।

চিত্র 3 ফেজ ট্রানজিশন এবং চৌম্বক প্রতিক্রিয়ার পরিস্থিতি পর্যবেক্ষণে। (b) Fe3O4 3 T এর প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রে / Li কোষের তড়িৎ রাসায়নিক চক্রের সিটু চৌম্বকীয় বল পরিমাপ।

3. O সিস্টেমের Fe0/Li2সারফেস ক্যাপ্যাসিট্যান্স

Fe3O4 ইলেক্ট্রোডগুলির চৌম্বকীয় পরিবর্তনগুলি কম ভোল্টেজে ঘটে, যেখানে একটি অতিরিক্ত ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ক্ষমতা সম্ভবত তৈরি হয়, যা কোষের মধ্যে অনাবিষ্কৃত চার্জ বাহকের উপস্থিতির পরামর্শ দেয়। সম্ভাব্য লিথিয়াম স্টোরেজ মেকানিজম অন্বেষণ করার জন্য, চৌম্বকীয় পরিবর্তনের উত্স নির্ধারণের জন্য 3V, 4V এবং 0.01V এ চৌম্বককরণের চূড়ার XPS, STEM এবং চৌম্বক কর্মক্ষমতা বর্ণালী 0.45O1.4 ইলেক্ট্রোডের মাধ্যমে Fe অধ্যয়ন করা হয়েছিল। ফলাফলগুলি দেখায় যে চৌম্বকীয় মুহূর্তটি চৌম্বকীয় পরিবর্তনকে প্রভাবিত করে এমন একটি মূল কারণ, কারণ O সিস্টেমের মাপা Fe0/Li2The Ms চৌম্বকীয় অ্যানিসোট্রপি এবং আন্তঃকণা সংযোগ দ্বারা প্রভাবিত হয় না।

নিম্ন ভোল্টেজে ইলেক্ট্রোডের গতিগত বৈশিষ্ট্য Fe3O4 আরও বুঝতে, বিভিন্ন স্ক্যান হারে চক্রীয় ভোল্টমেট্রি। চিত্র 4a তে দেখানো হয়েছে, আয়তক্ষেত্রাকার চক্রীয় ভোল্টামমোগ্রাম বক্ররেখা 0.01V এবং 1V (চিত্র 4a) এর মধ্যে ভোল্টেজ সীমার মধ্যে প্রদর্শিত হয়। চিত্র 4b দেখায় যে Fe3O4A ক্যাপাসিটিভ প্রতিক্রিয়া ইলেক্ট্রোডে ঘটেছে। ধ্রুবক কারেন্ট চার্জ এবং ডিসচার্জ প্রক্রিয়ার অত্যন্ত বিপরীতমুখী চৌম্বকীয় প্রতিক্রিয়ার সাথে (চিত্র 4c), ডিসচার্জ প্রক্রিয়া চলাকালীন ইলেক্ট্রোডের চৌম্বকীয়করণ 1V থেকে 0.01V-এ হ্রাস পেয়েছে এবং চার্জিং প্রক্রিয়ার সময় আবার বৃদ্ধি পেয়েছে, যা নির্দেশ করে যে Fe0Of ক্যাপাসিটরের মতো পৃষ্ঠ প্রতিক্রিয়া অত্যন্ত বিপরীতমুখী হয়.

চিত্র 4 বৈদ্যুতিক রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য এবং 0.011 V এ সিটু চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য। (A) চক্রীয় ভোল্টমেট্রিক বক্ররেখা। (B) পিক কারেন্ট এবং স্ক্যান হারের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক ব্যবহার করে b মান নির্ধারণ করা হয়; (c) 5 T প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের অধীনে চার্জ-ডিসচার্জ বক্ররেখার সাপেক্ষে চুম্বককরণের বিপরীত পরিবর্তনযোগ্য পরিবর্তন।

উপরে উল্লিখিত Fe3O4 ইলেক্ট্রোডগুলির তড়িৎ রাসায়নিক, কাঠামোগত এবং চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি নির্দেশ করে যে অতিরিক্ত ব্যাটারির ক্ষমতা Fe0 দ্বারা নির্ধারিত হয় ন্যানো পার্টিকেলগুলির স্পিন-পোলারাইজড পৃষ্ঠের ক্যাপ্যাসিট্যান্স সহগামী চৌম্বকীয় পরিবর্তনগুলির কারণে হয়৷ স্পিন-পোলারাইজড ক্যাপাসিট্যান্স হল ইন্টারফেসে স্পিন-পোলারাইজড চার্জ জমা হওয়ার ফলাফল এবং চার্জ এবং স্রাবের সময় একটি চৌম্বক প্রতিক্রিয়া প্রদর্শন করতে পারে। বৃহৎ পৃষ্ঠ-থেকে-ভলিউম অনুপাত এবং উচ্চ স্থানীয় d অরবিটালের কারণে ফার্মি স্তরে রাজ্যগুলির উচ্চ ঘনত্ব উপলব্ধি করে। স্থানিক চার্জ স্টোরেজের মাইয়েরের তাত্ত্বিক মডেল অনুসারে, লেখকরা প্রস্তাব করেছেন যে ধাতব Fe ন্যানো পার্টিকেলের স্পিন-বিভাজন ব্যান্ডগুলিতে প্রচুর পরিমাণে ইলেকট্রন সংরক্ষণ করা যেতে পারে, যা Fe / Li3Creating স্পিন-পোলারাইজড সারফেস ক্যাপাসিটরগুলিতে O ন্যানোকম্পোজিট ( চিত্র 4)।

গ্রাফ 5Fe/Li2A O-ইন্টারফেসে স্পিন-পোলারাইজড ইলেক্ট্রনগুলির পৃষ্ঠের ক্যাপ্যাসিট্যান্সের পরিকল্পিত উপস্থাপনা। (A) ফেরোম্যাগনেটিক ধাতব কণার পৃষ্ঠের স্পিন পোলারাইজেশন স্টেট ঘনত্বের পরিকল্পিত চিত্র (ডিসচার্জের আগে এবং পরে), বিপরীতে লোহার বাল্ক স্পিন মেরুকরণ; (b) ওভারস্টোরড লিথিয়ামের পৃষ্ঠ ক্যাপাসিটর মডেলে স্পেস চার্জ অঞ্চলের গঠন।

সারাংশ এবং আউটলুক

এই লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য অতিরিক্ত স্টোরেজ ক্ষমতার উৎস প্রকাশ করতে O ন্যানোকম্পোজিটের অভ্যন্তরীণ ইলেকট্রনিক কাঠামোর বিবর্তনের জন্য উন্নত ইন-সিটু ম্যাগনেটিক মনিটরিং দ্বারা TM / Li তদন্ত করা হয়েছিল। ফলাফলগুলি দেখায় যে, Fe2O3/ Li মডেল সেল সিস্টেম উভয় ক্ষেত্রেই, ইলেক্ট্রোকেমিকভাবে হ্রাস করা Fe ন্যানো পার্টিকেলগুলি প্রচুর পরিমাণে স্পিন-পোলারাইজড ইলেকট্রন সঞ্চয় করতে পারে, যার ফলে কোষের অত্যধিক ক্ষমতা এবং উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত ইন্টারফেসিয়াল ম্যাগনেটিজম। পরীক্ষাগুলি আরও যাচাই করেছে CoO, NiO, এবং FeF4And Fe2N ইলেক্ট্রোড উপাদানে এই ধরনের ক্যাপাসিট্যান্সের উপস্থিতি লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারিতে ধাতব ন্যানো পার্টিকেলগুলির স্পিন-পোলারাইজড পৃষ্ঠের ক্যাপ্যাসিট্যান্সের অস্তিত্ব নির্দেশ করে এবং অন্যান্য ট্রানজিশনে এই স্থানিক চার্জ স্টোরেজ মেকানিজমের প্রয়োগের ভিত্তি স্থাপন করে। ধাতু যৌগ-ভিত্তিক ইলেক্ট্রোড উপকরণ।

সাহিত্য লিঙ্ক

ট্রানজিশন মেটাল অক্সাইড লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে অতিরিক্ত স্টোরেজ ক্ষমতা ইন সিটু ম্যাগনেটোমেট্রি দ্বারা প্রকাশিত (প্রকৃতি উপকরণ , 2020, DOI: 10.1038/s41563-020-0756-y)

লিথিয়াম ইলেক্ট্রোড ওয়েফার নকশা সূত্র এবং কর্মক্ষমতা উপর ইলেক্ট্রোড ওয়েফার ত্রুটির প্রভাব

1. মেরু ফিল্ম নকশা ভিত্তি নিবন্ধ

লিথিয়াম ব্যাটারি ইলেক্ট্রোড কণার সমন্বয়ে গঠিত একটি আবরণ যা ধাতব তরলে সমানভাবে প্রয়োগ করা হয়। লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি ইলেক্ট্রোড আবরণ একটি যৌগিক উপাদান হিসাবে গণ্য করা যেতে পারে, প্রধানত তিনটি অংশ নিয়ে গঠিত:

(1) সক্রিয় পদার্থ কণা;

(2) পরিবাহী এজেন্ট এবং এজেন্টের উপাদান পর্যায় (কার্বন আঠালো পর্যায়);

(3) ছিদ্র, ইলেক্ট্রোলাইট দিয়ে পূরণ করুন।

প্রতিটি পর্যায়ের আয়তনের সম্পর্ক এভাবে প্রকাশ করা হয়:

পোরোসিটি + জীবন্ত পদার্থের ভগ্নাংশ + কার্বন আঠালো ফেজ আয়তন ভগ্নাংশ = 1

লিথিয়াম ব্যাটারি ইলেক্ট্রোড ডিজাইনের নকশা খুবই গুরুত্বপূর্ণ, এবং এখন লিথিয়াম ব্যাটারি ইলেক্ট্রোড ডিজাইনের প্রাথমিক জ্ঞান সংক্ষেপে চালু করা হয়েছে।

(1) ইলেক্ট্রোড উপাদানের তাত্ত্বিক ক্ষমতা ইলেক্ট্রোড উপাদানের তাত্ত্বিক ক্ষমতা, অর্থাৎ, তড়িৎ রাসায়নিক বিক্রিয়ায় জড়িত উপাদানের সমস্ত লিথিয়াম আয়ন দ্বারা প্রদত্ত ক্ষমতা, এর মান নিম্নলিখিত সমীকরণ দ্বারা গণনা করা হয়:

উদাহরণস্বরূপ, LiFePO4 মোলার ভর হল 157.756 g/mol, এবং এর তাত্ত্বিক ক্ষমতা হল:

এই গণনা করা মানটি শুধুমাত্র তাত্ত্বিক গ্রাম ক্ষমতা। উপাদানটির বিপরীতমুখী কাঠামো নিশ্চিত করার জন্য, প্রকৃত লিথিয়াম আয়ন অপসারণ সহগ 1 এর কম এবং উপাদানটির প্রকৃত গ্রাম ক্ষমতা হল:

উপাদানের প্রকৃত গ্রাম ক্ষমতা = লিথিয়াম আয়ন আনপ্লাগিং সহগের তাত্ত্বিক ক্ষমতা

(2) ব্যাটারি নকশা ক্ষমতা এবং অত্যন্ত একতরফা ঘনত্ব ব্যাটারির নকশা ক্ষমতা নিম্নলিখিত সূত্র দ্বারা গণনা করা যেতে পারে: ব্যাটারি নকশা ক্ষমতা = আবরণ পৃষ্ঠ ঘনত্ব সক্রিয় উপাদান অনুপাত সক্রিয় উপাদান গ্রাম ক্ষমতা মেরু শীট আবরণ এলাকা

তাদের মধ্যে, আবরণ পৃষ্ঠের ঘনত্ব একটি মূল নকশা পরামিতি। যখন কম্প্যাকশন ঘনত্ব অপরিবর্তিত থাকে, আবরণ পৃষ্ঠের ঘনত্ব বৃদ্ধির মানে হল যে মেরু শীটের বেধ বৃদ্ধি পায়, ইলেকট্রন সংক্রমণ দূরত্ব বৃদ্ধি পায় এবং ইলেকট্রন প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় তবে বৃদ্ধির মাত্রা সীমিত। পুরু ইলেক্ট্রোড শীটে, ইলেক্ট্রোলাইটে লিথিয়াম আয়নগুলির মাইগ্রেশন প্রতিবন্ধকতা বৃদ্ধি অনুপাতের বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করার প্রধান কারণ। ছিদ্র এবং ছিদ্র মোচড় বিবেচনা করে, ছিদ্রে আয়নগুলির স্থানান্তর দূরত্ব মেরু শীটের পুরুত্বের চেয়ে বহুগুণ বেশি।

(3) নেতিবাচক-ইতিবাচক ক্ষমতা অনুপাত N/P নেতিবাচক ক্ষমতা থেকে ইতিবাচক ক্ষমতার অনুপাত নিম্নরূপ সংজ্ঞায়িত করা হয়:

N/P 1.0-এর বেশি হওয়া উচিত, সাধারণত 1.04~1.20, যা প্রধানত নিরাপত্তা নকশায়, নেতিবাচক দিক লিথিয়াম আয়নকে গ্রহণযোগ্যতা উৎস ছাড়াই বৃষ্টিপাত থেকে রোধ করতে, প্রসেস ক্ষমতা বিবেচনা করার জন্য ডিজাইন, যেমন আবরণ বিচ্যুতি। যাইহোক, যখন N/P খুব বড় হয়, তখন ব্যাটারি অপরিবর্তনীয় ক্ষমতা হারাবে, যার ফলে ব্যাটারির ক্ষমতা কম হবে এবং ব্যাটারির শক্তির ঘনত্ব কম হবে।

লিথিয়াম টাইটানেট অ্যানোডের জন্য, ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড অতিরিক্ত নকশা গৃহীত হয় এবং ব্যাটারির ক্ষমতা লিথিয়াম টাইটানেট অ্যানোডের ক্ষমতা দ্বারা নির্ধারিত হয়। ইতিবাচক অতিরিক্ত নকশা ব্যাটারির উচ্চ তাপমাত্রার কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য সহায়ক: উচ্চ তাপমাত্রার গ্যাস প্রধানত নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড থেকে আসে। ইতিবাচক অতিরিক্ত ডিজাইনে, নেতিবাচক সম্ভাবনা কম, এবং লিথিয়াম টাইটানেটের পৃষ্ঠে SEI ফিল্ম গঠন করা সহজ।

(4) আবরণের কম্প্যাকশন ঘনত্ব এবং ছিদ্র উৎপাদন প্রক্রিয়ায়, ব্যাটারি ইলেক্ট্রোডের আবরণ কম্প্যাকশন ঘনত্ব নিম্নলিখিত সূত্র দ্বারা গণনা করা হয়। বিবেচনা করে যে যখন মেরু শীট ঘূর্ণিত হয়, ধাতব ফয়েল প্রসারিত হয়, বেলন পরে আবরণ পৃষ্ঠের ঘনত্ব নিম্নলিখিত সূত্র দ্বারা গণনা করা হয়।

পূর্বে উল্লিখিত হিসাবে, আবরণ জীবন্ত উপাদান ফেজ, কার্বন আঠালো পর্যায় এবং ছিদ্র নিয়ে গঠিত এবং ছিদ্র নিম্নলিখিত সমীকরণ দ্বারা গণনা করা যেতে পারে।

তাদের মধ্যে, আবরণ গড় ঘনত্ব হল: লিথিয়াম ব্যাটারি ইলেক্ট্রোড আবরণের এক ধরনের পাউডার কণা, কারণ পাউডার কণা পৃষ্ঠ রুক্ষ, অনিয়মিত আকৃতি, যখন জমা হয়, কণা এবং কণার মধ্যে কণা, এবং কিছু কণা নিজেই ফাটল এবং ছিদ্র, তাই পাউডার ভলিউম সহ পাউডার ভলিউম, পাউডার কণা এবং কণার মধ্যে ছিদ্র, অতএব, ইলেক্ট্রোড আবরণ ঘনত্ব এবং porosity প্রতিনিধিত্ব সংশ্লিষ্ট বৈচিত্র্য. পাউডার কণার ঘনত্ব একক ভলিউমের প্রতি পাউডারের ভরকে বোঝায়। পাউডারের ভলিউম অনুসারে, এটি তিন প্রকারে বিভক্ত: সত্য ঘনত্ব, কণার ঘনত্ব এবং আহরণ ঘনত্ব। বিভিন্ন ঘনত্ব নিম্নরূপ সংজ্ঞায়িত করা হয়:

1. সত্যিকারের ঘনত্ব বলতে কণার অভ্যন্তরীণ এবং বাইরের ফাঁকগুলি বাদ দিয়ে পাউডার ভরকে আয়তন (বাস্তব আয়তন) দ্বারা ভাগ করে প্রাপ্ত ঘনত্বকে বোঝায়। অর্থাৎ, সমস্ত শূন্যতার আয়তন বাদ দিয়ে বস্তুর ঘনত্ব নিজেই পাওয়া যায়।
2. কণার ঘনত্ব খোলা গর্ত এবং বন্ধ গর্ত সহ কণার আয়তন দ্বারা বিভক্ত পাউডার ভরকে ভাগ করে প্রাপ্ত কণার ঘনত্বকে বোঝায়। অর্থাৎ, কণার মধ্যে ফাঁক, কিন্তু কণার ভিতরের সূক্ষ্ম ছিদ্র নয়, কণার নিজের ঘনত্ব।
3. সঞ্চয় ঘনত্ব, অর্থাৎ আবরণ ঘনত্ব, পাউডার ভর দ্বারা প্রাপ্ত ঘনত্বকে বোঝায় যা পাউডার দ্বারা গঠিত আবরণের আয়তন দ্বারা ভাগ করা হয়। ব্যবহৃত আয়তনের মধ্যে রয়েছে কণার ছিদ্র এবং কণার মধ্যকার শূন্যতা।

একই পাউডারের জন্য, সত্যিকারের ঘনত্ব> কণার ঘনত্ব> প্যাকিং ঘনত্ব। পাউডারের ছিদ্র হল পাউডার কণা আবরণের ছিদ্রগুলির অনুপাত, অর্থাৎ, পাউডার কণা এবং কণাগুলির ছিদ্রগুলির মধ্যে শূন্যতার আয়তনের অনুপাত এবং আবরণের মোট আয়তনের অনুপাত, যা সাধারণত প্রকাশ করা হয় শতাংশ হিসাবে। পাউডারের পোরোসিটি কণার আকারবিদ্যা, পৃষ্ঠের অবস্থা, কণার আকার এবং কণার আকার বিতরণের সাথে সম্পর্কিত একটি বিস্তৃত সম্পত্তি। এর পোরোসিটি সরাসরি ইলেক্ট্রোলাইট এবং লিথিয়াম আয়ন সংক্রমণের অনুপ্রবেশকে প্রভাবিত করে। সাধারণভাবে, পোরোসিটি যত বড় হবে, ইলেক্ট্রোলাইট অনুপ্রবেশ তত সহজ হবে এবং লিথিয়াম আয়ন সংক্রমণ তত দ্রুত হবে। অতএব, লিথিয়াম ব্যাটারির ডিজাইনে, কখনও কখনও ছিদ্র নির্ধারণের জন্য, সাধারণত ব্যবহৃত পারদ চাপ পদ্ধতি, গ্যাস শোষণ পদ্ধতি ইত্যাদিও ঘনত্ব গণনা ব্যবহার করে প্রাপ্ত করা যেতে পারে। গণনার জন্য বিভিন্ন ঘনত্ব ব্যবহার করার সময় পোরোসিটির বিভিন্ন প্রভাব থাকতে পারে। যখন জীবন্ত পদার্থের ছিদ্রের ঘনত্ব, পরিবাহী এজেন্ট এবং বাইন্ডারের প্রকৃত ঘনত্ব দ্বারা গণনা করা হয়, তখন গণনাকৃত ছিদ্রের মধ্যে কণার মধ্যে ফাঁক এবং কণার ভিতরের ফাঁক অন্তর্ভুক্ত থাকে। যখন জীবন্ত পদার্থ, পরিবাহী এজেন্ট এবং বাইন্ডারের ছিদ্রতা কণার ঘনত্ব দ্বারা গণনা করা হয়, তখন গণনাকৃত ছিদ্রের মধ্যে কণার মধ্যে ব্যবধান থাকে, কিন্তু কণার ভিতরের ফাঁক নয়। তাই, লিথিয়াম ব্যাটারি ইলেক্ট্রোড শীটের ছিদ্রের আকারও মাল্টি-স্কেল, সাধারণত কণাগুলির মধ্যে ফাঁকটি মাইক্রন স্কেলের আকারে থাকে, যখন কণাগুলির ভিতরের ফাঁকটি ন্যানোমিটার থেকে সাব-সাবমাইক্রন স্কেলে থাকে। ছিদ্রযুক্ত ইলেক্ট্রোডে, পরিবহন বৈশিষ্ট্যের সম্পর্ক যেমন কার্যকর ডিফিউসিভিটি এবং পরিবাহিতা নিম্নলিখিত সমীকরণ দ্বারা প্রকাশ করা যেতে পারে:

যেখানে D0 উপাদানটির অভ্যন্তরীণ প্রসারণ (পরিবাহী) হারকে প্রতিনিধিত্ব করে, ε হল সংশ্লিষ্ট পর্যায়ের আয়তনের ভগ্নাংশ, এবং τ হল সংশ্লিষ্ট পর্যায়ের সার্কিটাস বক্রতা। ম্যাক্রোস্কোপিক সমজাতীয় মডেলে, ব্রুগম্যান সম্পর্কটি সাধারণত ব্যবহৃত হয়, ছিদ্রযুক্ত ইলেক্ট্রোডগুলির কার্যকর ইতিবাচকতা অনুমান করতে সহগ ɑ =1.5 গ্রহণ করে।

ইলেক্ট্রোলাইট ছিদ্রযুক্ত ইলেক্ট্রোডের ছিদ্রগুলিতে ভরা হয়, যেখানে লিথিয়াম আয়নগুলি ইলেক্ট্রোলাইটের মাধ্যমে সঞ্চালিত হয় এবং লিথিয়াম আয়নগুলির পরিবাহী বৈশিষ্ট্যগুলি ছিদ্রের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। ছিদ্র যত বড় হবে, ইলেক্ট্রোলাইট ফেজের ভলিউম ভগ্নাংশ যত বেশি হবে এবং লিথিয়াম আয়নগুলির কার্যকর পরিবাহিতা তত বেশি হবে। ধনাত্মক ইলেক্ট্রোড শীটে, ইলেকট্রনগুলি কার্বন আঠালো পর্যায়ের মাধ্যমে প্রেরণ করা হয়, কার্বন আঠালো পর্যায়ের ভলিউম ভগ্নাংশ এবং কার্বন আঠালো পর্বের পথচলা সরাসরি ইলেকট্রনের কার্যকর পরিবাহিতা নির্ধারণ করে।

কার্বন আঠালো পর্যায়ের ছিদ্রতা এবং ভলিউম ভগ্নাংশ পরস্পরবিরোধী, এবং বড় ছিদ্র অনিবার্যভাবে কার্বন আঠালো পর্যায়ের ভলিউম ভগ্নাংশের দিকে নিয়ে যায়, তাই, লিথিয়াম আয়ন এবং ইলেকট্রনের কার্যকর পরিবাহী বৈশিষ্ট্যগুলিও পরস্পরবিরোধী, যেমন চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে ছিদ্র হ্রাসের সাথে সাথে লিথিয়াম আয়ন কার্যকর পরিবাহিতা হ্রাস পায় এবং ইলেক্ট্রন কার্যকর পরিবাহিতা বৃদ্ধি পায়। ইলেক্ট্রোড ডিজাইনে কীভাবে দুটির ভারসাম্য বজায় রাখা যায় তাও গুরুত্বপূর্ণ।

চিত্র 2 পোরোসিটি এবং লিথিয়াম আয়ন এবং ইলেক্ট্রন পরিবাহিতার পরিকল্পিত চিত্র

2. মেরু ত্রুটির ধরন এবং সনাক্তকরণ

 

বর্তমানে, ব্যাটারি পোল প্রস্তুতির প্রক্রিয়ায়, আরও বেশি সংখ্যক অনলাইন সনাক্তকরণ প্রযুক্তি গৃহীত হয়, যাতে কার্যকরভাবে পণ্যগুলির উত্পাদন ত্রুটিগুলি সনাক্ত করা যায়, ত্রুটিযুক্ত পণ্যগুলি দূর করা যায় এবং উত্পাদন লাইনে সময়মত প্রতিক্রিয়া, উত্পাদনের স্বয়ংক্রিয় বা ম্যানুয়াল সমন্বয়। প্রক্রিয়া, ত্রুটিপূর্ণ হার কমাতে.

পোল শীট তৈরিতে সাধারণত ব্যবহৃত অন-লাইন সনাক্তকরণ প্রযুক্তিগুলির মধ্যে রয়েছে স্লারি বৈশিষ্ট্য সনাক্তকরণ, মেরু শীট গুণমান সনাক্তকরণ, মাত্রা সনাক্তকরণ এবং আরও অনেক কিছু, উদাহরণস্বরূপ: (1) rheological সনাক্তকরণের জন্য অনলাইন সান্দ্রতা মিটার সরাসরি আবরণ স্টোরেজ ট্যাঙ্কে ইনস্টল করা হয়। রিয়েল টাইমে স্লারির বৈশিষ্ট্য, স্লারির স্থায়িত্ব পরীক্ষা করুন; (2) আবরণ প্রক্রিয়ায় এক্স-রে বা β-রে ব্যবহার করা, এর উচ্চ পরিমাপের নির্ভুলতা, কিন্তু বড় বিকিরণ, সরঞ্জামের উচ্চ মূল্য এবং রক্ষণাবেক্ষণের সমস্যা; (3) লেজার অনলাইন বেধ পরিমাপ প্রযুক্তি মেরু শীটের বেধ পরিমাপ করার জন্য প্রয়োগ করা হয়, পরিমাপের নির্ভুলতা ± 1. 0 μm এ পৌঁছাতে পারে, এটি বাস্তব সময়ে পরিমাপ করা বেধ এবং বেধের পরিবর্তনের প্রবণতাও প্রদর্শন করতে পারে, ডেটা ট্রেসেবিলিটি সহজতর করে এবং বিশ্লেষণ; (4) CCD দৃষ্টি প্রযুক্তি, অর্থাৎ, লাইন অ্যারে CCD পরিমাপ করা বস্তু স্ক্যান করতে ব্যবহার করা হয়, রিয়েল-টাইম ইমেজ প্রক্রিয়াকরণ এবং ত্রুটি বিভাগগুলির বিশ্লেষণ, মেরু শীট পৃষ্ঠের ত্রুটিগুলির অ-ধ্বংসাত্মক অনলাইন সনাক্তকরণ উপলব্ধি করে।

মান নিয়ন্ত্রণের একটি হাতিয়ার হিসেবে, ত্রুটি এবং ব্যাটারির কার্যক্ষমতার মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক বোঝার জন্যও অনলাইন টেস্টিং প্রযুক্তি অপরিহার্য, যাতে আধা-সমাপ্ত পণ্যের জন্য যোগ্য/অযোগ্য মানদণ্ড নির্ধারণ করা যায়।

পরবর্তী অংশে, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির পৃষ্ঠের ত্রুটি সনাক্তকরণ প্রযুক্তির নতুন পদ্ধতি, ইনফ্রারেড থার্মাল ইমেজিং প্রযুক্তি এবং এই বিভিন্ন ত্রুটি এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্সের মধ্যে সম্পর্ক সংক্ষিপ্তভাবে উপস্থাপন করা হয়েছে।

(1) মেরু শীট পৃষ্ঠের সাধারণ ত্রুটি

চিত্র 3 লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি ইলেক্ট্রোডের পৃষ্ঠের সাধারণ ত্রুটিগুলি দেখায়, বাম দিকে অপটিক্যাল ইমেজ এবং ডানদিকে তাপীয় ইমেজার দ্বারা ধারণ করা চিত্র।

চিত্র 3 মেরু শীট পৃষ্ঠের সাধারণ ত্রুটি: (a, b) bulge খাম/সমষ্টি; (c, d) ড্রপ উপাদান / পিনহোল; (e, f) ধাতু বিদেশী বডি; (g, h) অসম আবরণ

 

(A, b) উত্থিত বাল্জ / সমষ্টি, এই ধরনের ত্রুটি ঘটতে পারে যদি স্লারি সমানভাবে আলোড়িত হয় বা আবরণ গতি অস্থির হয়। আঠালো এবং কার্বন ব্ল্যাক পরিবাহী এজেন্টগুলির একত্রিতকরণ সক্রিয় উপাদানগুলির কম উপাদান এবং পোলার ট্যাবলেটগুলির হালকা ওজনের দিকে পরিচালিত করে।

 

(c, d) ড্রপ/পিনহোল, এই ত্রুটিপূর্ণ জায়গাগুলি লেপা নয় এবং সাধারণত স্লারিতে বুদবুদ দ্বারা উত্পাদিত হয়। তারা সক্রিয় উপাদানের পরিমাণ হ্রাস করে এবং সংগ্রাহককে ইলেক্ট্রোলাইটের কাছে প্রকাশ করে, এইভাবে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ক্ষমতা হ্রাস করে।

 

(E, f) ধাতব বিদেশী সংস্থা, স্লারি বা ধাতু বিদেশী সংস্থাগুলি সরঞ্জাম এবং পরিবেশে প্রবর্তিত এবং ধাতব বিদেশী সংস্থাগুলি লিথিয়াম ব্যাটারির জন্য বড় ক্ষতি করতে পারে। বড় ধাতব কণা সরাসরি ডায়াফ্রামকে ক্ষতিগ্রস্ত করে, যার ফলে ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের মধ্যে একটি শর্ট সার্কিট হয়, যা একটি শারীরিক শর্ট সার্কিট। উপরন্তু, যখন ধাতব বিদেশী বডি ইতিবাচক ইলেক্ট্রোডে মিশ্রিত হয়, তখন চার্জ করার পরে ধনাত্মক সম্ভাব্যতা বৃদ্ধি পায়, ধাতুটি সমাধান করে, ইলেক্ট্রোলাইটের মাধ্যমে ছড়িয়ে পড়ে এবং তারপর নেতিবাচক পৃষ্ঠে বর্ষণ করে এবং অবশেষে ডায়াফ্রামে খোঁচা দেয়, একটি শর্ট সার্কিট তৈরি করে, যা একটি রাসায়নিক দ্রবীভূত শর্ট সার্কিট। ব্যাটারি কারখানার সাইটে সবচেয়ে সাধারণ ধাতব বিদেশী সংস্থাগুলি হল Fe, Cu, Zn, Al, Sn, SUS, ইত্যাদি।

 

(g, h) অসম আবরণ, যেমন স্লারি মেশানো যথেষ্ট নয়, কণা বড় হলে কণার সূক্ষ্মতা স্ট্রাইপ দেখা সহজ হয়, যার ফলে অসম আবরণ হয়, যা ব্যাটারির ক্ষমতার সামঞ্জস্যকে প্রভাবিত করবে এবং এমনকি সম্পূর্ণরূপে প্রদর্শিত হবে কোন আবরণ স্ট্রাইপ, ক্ষমতা এবং নিরাপত্তার উপর প্রভাব আছে.

(2) পোল চিপ সারফেস ডিফেক্ট ডিটেকশন টেকনোলজি ইনফ্রারেড (IR) থার্মাল ইমেজিং টেকনোলজি শুষ্ক ইলেক্ট্রোডের ছোটখাট ত্রুটি সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয় যা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির কর্মক্ষমতা নষ্ট করতে পারে। অনলাইন সনাক্তকরণের সময়, যদি ইলেক্ট্রোডের ত্রুটি বা দূষণকারী সনাক্ত করা হয়, তাহলে এটিকে পোল শীটে চিহ্নিত করুন, পরবর্তী প্রক্রিয়াতে এটি নির্মূল করুন এবং উত্পাদন লাইনে প্রতিক্রিয়া জানান এবং ত্রুটিগুলি দূর করার জন্য সময়মতো প্রক্রিয়াটি সামঞ্জস্য করুন। ইনফ্রারেড রশ্মি হল এক ধরনের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ যার প্রকৃতি রেডিও তরঙ্গ এবং দৃশ্যমান আলোর মতো। একটি বিশেষ ইলেকট্রনিক ডিভাইস ব্যবহার করা হয় কোনো বস্তুর পৃষ্ঠের তাপমাত্রা বন্টনকে মানুষের চোখের দৃশ্যমান চিত্রে রূপান্তর করতে এবং কোনো বস্তুর পৃষ্ঠের তাপমাত্রা বন্টনকে বিভিন্ন রঙে প্রদর্শন করার জন্য তাকে বলা হয় ইনফ্রারেড থার্মাল ইমেজিং প্রযুক্তি। এই ইলেকট্রনিক ডিভাইসটিকে বলা হয় ইনফ্রারেড থার্মাল ইমেজার। পরম শূন্য (-273℃) এর উপরে সমস্ত বস্তু ইনফ্রারেড বিকিরণ নির্গত করে।
চিত্র 4 তে দেখানো হয়েছে, ইনফ্রারেড থার্মাল অ্যাপ্রোক্সিমেটর (IR ক্যামেরা) পরিমাপ করা লক্ষ্য বস্তুর ইনফ্রারেড বিকিরণ শক্তি বন্টন প্যাটার্ন গ্রহণ করার জন্য ইনফ্রারেড ডিটেক্টর এবং অপটিক্যাল ইমেজিং উদ্দেশ্য ব্যবহার করে এবং ইনফ্রারেড ডিটেক্টরের আলোক সংবেদনশীল উপাদানের উপর এটি প্রতিফলিত করে। ইনফ্রারেড তাপীয় চিত্র, যা বস্তুর পৃষ্ঠের তাপীয় বন্টন ক্ষেত্রের সাথে মিলে যায়। যখন কোনো বস্তুর পৃষ্ঠে কোনো ত্রুটি থাকে, তখন তাপমাত্রা স্থানান্তরিত হয়। অতএব, এই প্রযুক্তিটি বস্তুর পৃষ্ঠের ত্রুটিগুলি সনাক্ত করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে, বিশেষত এমন কিছু ত্রুটির জন্য উপযুক্ত যা অপটিক্যাল সনাক্তকরণের মাধ্যমে আলাদা করা যায় না। যখন লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির শুকানোর ইলেক্ট্রোড অনলাইনে সনাক্ত করা হয়, তখন ইলেক্ট্রোড ইলেক্ট্রোডটি প্রথমে ফ্ল্যাশ দ্বারা বিকিরণিত হয়, পৃষ্ঠের তাপমাত্রা পরিবর্তিত হয় এবং তারপরে একটি তাপীয় চিত্রক দিয়ে পৃষ্ঠের তাপমাত্রা সনাক্ত করা হয়। তাপ বিতরণ চিত্রটি কল্পনা করা হয় এবং পৃষ্ঠের ত্রুটিগুলি সনাক্ত করতে এবং সময়মতো চিহ্নিত করার জন্য চিত্রটি বাস্তব সময়ে প্রক্রিয়াকরণ এবং বিশ্লেষণ করা হয়। মোহন্তি গবেষণাটি ইলেক্ট্রোড শীট পৃষ্ঠের তাপমাত্রা বন্টন চিত্র সনাক্ত করতে কোটার শুকানোর ওভেনের আউটলেটে একটি তাপীয় চিত্রক ইনস্টল করেছে।

চিত্র 5 (a) হল থার্মাল ইমেজার দ্বারা সনাক্ত করা NMC পজিটিভ পোল শীটের আবরণ পৃষ্ঠের একটি তাপমাত্রা বন্টন মানচিত্র, যাতে একটি খুব ছোট ত্রুটি রয়েছে যা খালি চোখে আলাদা করা যায় না। রুট সেগমেন্টের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ তাপমাত্রা বন্টন বক্ররেখা অভ্যন্তরীণ ইনসেটে দেখানো হয়েছে, ত্রুটি বিন্দুতে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে। চিত্র 5 (বি), মেরু শীট পৃষ্ঠের ত্রুটির সাথে সংশ্লিষ্ট বাক্সে তাপমাত্রা স্থানীয়ভাবে বৃদ্ধি পায়। ডুমুর 6 হল নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড শীটের একটি পৃষ্ঠের তাপমাত্রা বন্টন চিত্র যা ত্রুটির অস্তিত্ব দেখায়, যেখানে তাপমাত্রার সর্বোচ্চ বৃদ্ধি বুদবুদ বা সমষ্টির সাথে মিলে যায় এবং তাপমাত্রা হ্রাসের ক্ষেত্রটি পিনহোল বা ড্রপের সাথে মিলে যায়।

চিত্র 5 ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড শীট পৃষ্ঠের তাপমাত্রা বন্টন

চিত্র 6 নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠের তাপমাত্রা বন্টন

 

এটা দেখা যায় যে তাপমাত্রা বন্টনের তাপীয় ইমেজিং সনাক্তকরণ মেরু শীট পৃষ্ঠের ত্রুটি সনাক্তকরণের একটি ভাল উপায়, যা মেরু শীট উত্পাদনের মান নিয়ন্ত্রণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।3। ব্যাটারি কর্মক্ষমতা উপর মেরু শীট পৃষ্ঠ ত্রুটির প্রভাব

 

(1) ব্যাটারি গুণক ক্ষমতা এবং Coulomb দক্ষতার উপর প্রভাব

চিত্র 7 ব্যাটারি গুণক ক্ষমতা এবং কুলনের দক্ষতার উপর সমষ্টি এবং পিনহোলের প্রভাব বক্ররেখা দেখায়। সমষ্টি আসলে ব্যাটারি ক্ষমতা উন্নত করতে পারে, কিন্তু কুলেন দক্ষতা কমাতে পারে। পিনহোল ব্যাটারির ক্ষমতা এবং কুলুন কার্যকারিতা হ্রাস করে এবং উচ্চ হারে কুলুন কার্যকারিতা ব্যাপকভাবে হ্রাস পায়।

চিত্র 7 ক্যাথোড সমষ্টি এবং ব্যাটারির ক্ষমতার উপর পিনহোল প্রভাব এবং চিত্র 8 এর কার্যকারিতা হল অসম আবরণ, এবং ব্যাটারির ক্ষমতার উপর ধাতব বিদেশী বডি Co এবং Al এবং কার্যকারিতা বক্ররেখার প্রভাব, অসম আবরণ ব্যাটারি ইউনিট ভর ক্ষমতা 10% হ্রাস করে - 20%, কিন্তু পুরো ব্যাটারির ক্ষমতা 60% কমেছে, এটি দেখায় যে মেরু অংশে জীবন্ত ভর উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে। মেটাল কো ফরেন বডি হ্রাস ক্ষমতা এবং কুলম্ব দক্ষতা, এমনকি 2C এবং 5C উচ্চ বিবর্ধনেও, কোন ক্ষমতা নেই, যা লিথিয়াম এবং লিথিয়াম এমবেডেড ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়ায় ধাতু কো গঠনের কারণে হতে পারে, অথবা এটি ধাতব কণা হতে পারে। ডায়াফ্রাম ছিদ্র ব্লক মাইক্রো শর্ট সার্কিট সৃষ্ট.

চিত্র 8 ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড অসম আবরণ এবং ধাতু বিদেশী সংস্থা Co এবং Al ব্যাটারির গুণক ক্ষমতা এবং কুলনের দক্ষতার উপর প্রভাব

ক্যাথোড শীট ত্রুটির সংক্ষিপ্তসার: ক্যাথোড শীট আবরণ মধ্যে ates ব্যাটারির Coulomb দক্ষতা হ্রাস. ধনাত্মক আবরণের পিনহোল কুলম্বের কার্যকারিতা হ্রাস করে, যার ফলে দুর্বল গুণক কর্মক্ষমতা, বিশেষ করে উচ্চ বর্তমান ঘনত্বে। ভিন্নধর্মী আবরণ দুর্বল পরিবর্ধন কর্মক্ষমতা দেখিয়েছে। ধাতব কণা দূষণকারী মাইক্রো-শর্ট সার্কিটের কারণ হতে পারে এবং সেই কারণে ব্যাটারির ক্ষমতা ব্যাপকভাবে হ্রাস করতে পারে।
চিত্র 9 ব্যাটারির গুণক ক্ষমতা এবং কুলুন দক্ষতার উপর নেতিবাচক ফুটো ফয়েল স্ট্রিপের প্রভাব দেখায়। যখন নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডে ফুটো হয়, তখন ব্যাটারির ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়, কিন্তু গ্রাম ক্ষমতা স্পষ্ট নয় এবং কুলুন দক্ষতার উপর প্রভাব উল্লেখযোগ্য নয়।

 

চিত্র 9 ব্যাটারি গুণক ক্ষমতা এবং কুলুন দক্ষতার উপর নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড ফুটো ফয়েল স্ট্রিপের প্রভাব (2) ব্যাটারি গুণক চক্রের কর্মক্ষমতার উপর প্রভাব চিত্র 10 হল ব্যাটারি গুণক চক্রের ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠের ত্রুটির প্রভাবের ফলাফল৷ প্রভাব ফলাফল নিম্নরূপ সংক্ষিপ্ত করা হয়:
এগ্রিগেশন: 2C এ, 200 চক্রের ক্ষমতা রক্ষণাবেক্ষণের হার 70% এবং ত্রুটিপূর্ণ ব্যাটারির 12%, যখন 5C চক্রে, 200 চক্রের ক্ষমতা রক্ষণাবেক্ষণের হার 50% এবং ত্রুটিপূর্ণ ব্যাটারির 14%।
নিডলহোল: ধারণক্ষমতা সুস্পষ্ট, কিন্তু কোনো সামগ্রিক ত্রুটি ক্ষয় দ্রুত হয় না এবং 200 চক্র 2C এবং 5C এর ক্ষমতা রক্ষণাবেক্ষণের হার যথাক্রমে 47% এবং 40%।
ধাতব বিদেশী বডি: ধাতব কো বিদেশী বডির ক্ষমতা বেশ কয়েকটি চক্রের পরে প্রায় 0 হয় এবং ধাতব বিদেশী বডি আল ফয়েলের 5C চক্র ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়।
লিক স্ট্রিপ: একই ফুটো এলাকার জন্য, একাধিক ছোট স্ট্রাইপের ব্যাটারির ক্ষমতা একটি বড় স্ট্রাইপের চেয়ে দ্রুত হ্রাস পায় (47C-তে 200 চক্রের জন্য 5%) (7C-তে 200 চক্রের জন্য 5%)। এটি নির্দেশ করে যে স্ট্রাইপের সংখ্যা যত বেশি হবে, ব্যাটারি চক্রের উপর প্রভাব তত বেশি হবে।

চিত্র 10 কোষের হার চক্রের উপর ইলেক্ট্রোড শীট পৃষ্ঠের ত্রুটির প্রভাব

 

Ref.: [1] ইন-লাইন লেজার ক্যালিপার এবং IR থার্মোগ্রাফি পদ্ধতি [J].ANALYTICALMETHODS.2014, 6(3): 674-683 দ্বারা স্লট-ডাই-কোটেড লিথিয়াম সেকেন্ডারি ব্যাটারি ইলেক্ট্রোডের অ-ধ্বংসাত্মক মূল্যায়ন। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্সে ইলেক্ট্রোড উত্পাদন ত্রুটি: ব্যাটারি ব্যর্থতার উত্সের জ্ঞান [জে]। পাওয়ার সোর্সের জার্নাল।2, 2016: 312-70।