Анод материалын гадаргууг өөрчлөх

2025-03-26

Одоогоор литийн ион батерейнууд өргөн боломжуудаа харуулсан бөгөөд анодын материал нь энерги хадгалах болон хөрвүүлэх зэргээр литийн ион батерейны электролитийн гүйцэтгэлийг тодорхойлох гол хүчин зүйлүүдийн нэг юм. Карбон анодын материалын гадаргын өөрчлөлтөөр литийн ион батерейны гүйцэтгэлийг үр дүнтэй сайжруулах боломжтой. Жишээ нь, тодорхой хүчин чадал, анхны колумбын үр ашиг, цэнэглэлт, разрядад үр ашиг, хурдны гүйцэтгэл, эргэх тогтвортой байдал, аюулгүй байдал, ашиглалтын хугацааг уртасгах. Гадаргын өөрчлөлтийн аргууд ба механизм нь голчлон гадаргын бүрэх, химийн боловсруулалт ба элементийн домбоор оролцохыг агуулдаг:

(1) Гадаргын бүрэх: графитын гадаргыг бүрхэж, "цөм-Шелл бүтэц" үүсгэх "хамгаалах хальс"-ыг бүтээх, үүнд графитын хавтангуудын хураагууртаас үүдэх талбайн задралаас зайлсхийх боломжтой бөгөөд анодын материалын эргэх тогтвортой байдлыг сайжруулах боломжтой. Метал болон түүний оксидын бүрээс нь литийн ионы шилжилт болон цэнэглэлтийн нүүдлийн эсэргүүцлийг бууруулж, графит материалаар электролитийн гүйцэтгэлийг сайжруулахад тусалж байна.

(2) Химийн боловсруулалт: гадаргуугийн исэлдэлт хүчилтөрөгч агуулсан функциональ бүлгүүдийг оруулж, идэвхитэй газартай болгох, анод материал болон электролитийн хоорондын интерфейст тогтвортой SEI хальс үүсгэж, нүүрстөрөгчийн анодын циклийн тогтвортой байдлыг сайжруулдаг. Гадаргуугийн галогенжуулалт нь материалыг гадаргуу дээр өндөр молекулын хүчтэй пассиваци хальс үүсгэж, микро кристаллын бүтцийн тогтвортой байдлыг сайжруулах боломжтой.

(3) Элементийн дотоод: метал эсвэл метал биш элементийг нүүрстөрөгчийн анод материалд оруулснаар нүүрстөрөгчийн микро кристаллын бүтэц, электрон зохицолыг өөрчлөх боломжтой бөгөөд ингэснээр анод материалд литийн ионыг хураан авах, оруулах цахилгаан химийн зан үйлд сайжруулах боломжтой.

Нүүрстөрөгчийн анод материалын цахилгаан химийн гүйцэтгэл ихээхэн сайжирч болно, гэхдээ varje шинийг санал болгосон модификацийн арга бүрийн бодит ажиллагаа, зохицуулалт нь эцсийн модификацийн үр дүнд нөлөөлнө. Жишээлбэл, бүрсэн давхаргын зузаан, химийн боловсруулалтын зэрэг, гетероатомын дотоодын тун, тархалт, тараагдалын нэг төрлийн байдал нь материалын эцсийн гүйцэтгэлд нөлөөлнө. Хяналт сайн биш бол литийн ион батерейг сайжруулахгүй, харин цахилгаан химийн гүйцэтгэл муудах болно.