கூடுதல் மின்னணு கிராஃபெட் அனோடு பொருளின்

2025-03-26

மற்றும் லித்தியம்-ஆயன் பேட்டரிகளுக்கான முதல் வர்த்தகமான எதிர்மின்னெழுத்து பொருளாக, கிராஃபைட் உயர் சக்தி, நிலையான கட்டமைப்பு மற்றும் நல்ல மின்னியல் மாறுநிலைகளை கொண்டுள்ளது. மேலும், இது பரந்த அளவில் ஆதாரங்களை உள்ளது மற்றும் குறைந்த செலவாக இருக்கிறது. இது இப்போது மிகவும் முறைப்படி உள்ள அனோட் பொருளாகவே இருக்கிறது, மேலும் குறுகிய காலத்தில் முழுமையாக மாற்றப்படுவது கடினமாக இருக்கும். லித்தியம்-ஆயன் பேட்டிரிகள் மின்வாகனங்களில் பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகிறது, விரைவான சார்ஜிங் திறன் கிராஃபைட்டின் மிக முக்கியமான செயல்திறனை ஆகிறது. லித்தியம் இடையூறுகள் மற்றும் மிகவும் குறைவான ரெடாக்ஸ் பொத்தெண்டியலுக்கு கட்டுப்பட்டு, அதிக விகிதத்தில் சார்ஜ் மற்றும் களவாணியின் கீழ் கிராஃபைடின் துணை, நிலைத்தன்மை மற்றும் பாதுகாப்பு சக்தியை நீக்க முடியாது. எனவே, கிராஃபைட் மூலம் அதன் விரைவான சார்ஜிங் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கு தொழில்நுட்பமுனைவோர் இந்த பருவங்களில் ஆராய்ச்சியின் மையமாக உள்ளது.

விரைவான சார்ஜிங்கில் கிராஃபைட் மத்தியில் உள்ள பிரச்சினைகளுக்கு, தற்போதைய தீர்வுகள் கீழ்க்காணுமாறு உள்ளன.

(1) ஒரு நிலையான செயற்கை SEI கம்பளம் உருவாக்குதல். கிராஃபைட் மேற்பரப்பில் உள்ள நிலையான கட்டமைப்பு, உயர் ரெடாக்ஸ் பொத்தெண்டியல் மற்றும் நல்ல யோனிக் மாறுநிலையுடன் கூடிய ஒரு காரிக/அகாரிக செயற்கை SEI படலம் உருவாக்குவதன் மூலம், இது கிராஃபைடில் லித்தியம் உள்நகைச் செல்பெட்டியின் அளவை குறைக்க மட்டுமல்லாமல், லித்தியம் உள்நகைகளின் பங்குகளை வேகமாக ராமிற்கு இடுக்க கிலுவித்து லித்தியம் அட்டைகளை அரசூக்காக்கவும் முடியும். மேலும், செயற்கை SEI படலம் லித்தியம் உள்நகைகள் மற்றும் கர்ணிக மாலிகைகளை உள்ளன மற்றும் கூறுகின்றது, இதனால் கரண் முட்டியலால் உருவாகும் கிராஃபைட் கட்டமைப்புக்கு சேதமின்றி தெரிவிக்கப்படும்.

(2) வடிவம் மற்றும் கட்டமைப்பு வடிவமைப்பு. கிராஃபைட் உள்ள வடிவம் மற்றும் கட்டமைப்புகளை மாற்றுவதன் மூலம் (சுருக்கத்துடன்), கிராஃபைட்டின் உறுதிகளை அதிகரிக்க, மற்றும் கிராஃபைட்டில் லித்தியம் அட்டைகளின் வேகத்தை மேம்படுத்தலாம்.

(3) மின்கடத்திகழக்குறுப்பாக்கம். கர்ணிகங்களை சரியான விதமாக பயன்படுத்துவதன் மூலம், லித்தியம் உள்நகத்தை சரியான வகைகள் மற்றும் ஆராய்ச்சி கர்ணிக குறிப்புகளை கட்டுப்படுத்தும், மற்றும் காரிக/அகாரிக சேர்க்கைகள் சேர்ப்பதன் மூலம், மின்கடத்தி யின் லித்தியம் உள்நகைகளின் சம்மந்தமான கட்டமைப்பை சிறப்பாக நிறுத்த கூடும், லித்தியம் உள்நகைகளின் செயற்கை நுழைப்புகள் குறைக்கப்பட்டு, ஒரு நிலையான SEI படலம் உருவாக்கலாம். மேலும், கர்ணிக மாலிகை கூட்டியின் கிராஃபைட் நிலைத்தன்மைக்கு ஏற்படும் விளைவுகளை குறைத்திடலாம்.

(4) சார்ஜிங் உத்தியை நன்கு மறுபிளவு. சார்ஜிங் உத்தியை மேற்கொண்டு சீரமைத்து, சார்ஜிங் நினைவில் செய்ய, மின் இந்தியின் நேர்ந்தனையை நிர்வகிக்கவும், அதான் சற்று உருக்கலுக்கான குறியீட்டிற்கு உட்பட்டுள்ள நேரத்தில், லித்தியம் வெளியீட்டுகளின் உருவாக்கத்தை தவிர்த்து சார்ஜிங்ல் விகிதத்தை அடையலாம், மற்றும் சுழல் வாழ்நாள் மற்றும் சார்ஜிங் விகிதம் இடையே சமநிலை அடையலாம். இந்த முறைகள் கிராஃபைட்டின் திறன் மற்றும் நிலைத்தன்மையை விரைவான சார்ஜிங் நிலையங்களில் திறமையாக உய்க்க உதவலாம், மற்றும் மின்வாகனங்களின் "எரிபொருள்" சார்ஜிங் யினிப்பாடாக ஒரு குறிப்பு அளிக்கின்றன.

எனினும், கிராஃபைட்டின் விரைவு சார்ஜிங் வடிவமைப்பு இன்னும் சில சவால்களை எதிர்கொள்கிறது:

(1) கிராஃபைட்டின் கரிம நிலைத்தன்மை மிகவும் வலுவானது, மேலும் மேற்பரப்பின் நீர் காண்பதற்கான தன்மை மிகவும் மோசமானது. எனவே, சில எளிய இயற்கை மற்றும் இரசாயன முறைகளைக் கொண்டு செயற்கை SEI பாதுகாப்பு திரைப்படங்களை உருவாக்குவது கடினமாகும். தற்போது நடைபெறும் ஆராய்ச்சியின் பெரும்பாலானவை ALD அணு தெரு பூச்சுதல், CVD ஆவியாக்குதல் மற்றும் மற்ற முறைகளைப் பயன்படுத்த வேண்டும். செயற்கை SEI பாதுகாப்பு திரைப்படங்களை உருவாக்குவதற்கான முறைகள் உயர்ந்த செலவுகள், சிரமமான செயல்முறைகள், குறைந்த செயல்திறன் மற்றும் பரந்த அளவிலான தொழில்முறை அமைப்பிற்கான செயன்முறை இல்லாமை ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன. எனவே, கிராஃபைட்டின் ஆவியில் இருந்து தொடங்கி அதன் உள்ளூர் இயற்கை மற்றும் இரசாயன முப்புருக்களை மாற்றிக் கொண்டு, செயற்கை SEI பாதுகாப்பு திரைப்படங்களை எளிமையான மற்றும் வசதியான முறையில் உருவாக்குவது எதிர்கால ஆராய்ச்சியின் மையமாகும்.

(2) ஒரு பாறையையும் வடிவமைத்து கிராஃபைட் பாத்திரங்களின் வடிவம் மற்றும் அமைப்பை குறைத்தல் மூலம், கிராஃபைட்டின் லிதியம் இடையீட்டு இடங்கள் அதிகரிக்கப்படும் என்றாலும், செயலில் உள்ள இடங்களின் அதிகரிப்பு பெரும்பாலும் புறவழித்தொடர்களின் தீவிரத்தை மற்றும் முதலில் குலம்பிக் கொள்ளும் செயல்திறனை குறைக்கின்றது. லிதியம் உப்புகளின் விலை இப்போது வரலாற்றில் உயர்ந்தது, எனவே கிராஃபைட்டின் விரைவு சார்ஜிங் வடிவமைப்பானது முதலில் மனக்கவைப்பை அதிகரிக்கும் விலையை ஏற்க முடியாது. எனவே, வடிவம் மற்றும் அமைப்பின் ஒழுங்கமைப்புத் திட்டங்களை மற்ற மேற்பரப்பு மாற்ற நிலைகளுடன் இணைத்து பயன்படுத்தமலரே கூடுதல் லிதியம் செலவினத்தைக் குறைக்க வேண்டும்.

(3) செயல்பாட்டு சேர்க்கைகளை பயன்படுத்துவதன் அல்லது புதிய லிதியம் உப்புகள் மற்றும் சோல்வேண்டுகளைக் கட்டமைப்பதன் மூலம், அதிக ஆயன் கனித் தன்மை, உயர் மாற்ற எண்ணிக்கைகள் மற்றும் وسیع வெப்பநிலை வரம்புகளைக் கொண்ட புதிய எலக்ட்ரோலைட்களைப் பெறுவது முக்கியமானது, ஏனெனில் எலக்ட்ரோலைட்கள் குறிப்பிட்ட பேட்டரி இரசாயனங்களுக்கு ஆயன மாற்றம் மற்றும் இடங்களுக்கு நிர்ணயிக்கின்றன. எனினும், எலக்ட்ரோலைட்களின் வளர்ச்சி இயக்கங்கள் செலவுத் தொடர்பும், சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பின் அளவுக்கும் கவனம் செலுத்த வேண்டும், இல்லையெனில் அது நடைமுறையில் சிறுபங்கு ஆகாது.

(4) கிராஃபைட்டு அடிப்படையிலான விரைவு சார்ஜிங் வடிவமைப்புகளை பெரும்பாலானவை அடிப்படை பேட்டரிகளின் அடிப்படையில் மட்டும் மதிப்பீடு செய்கின்றன. பரந்தளவிலான தொழிற்சாலை பயன்பாட்டுக்கு அவசரமாக தேவைப்படும் தொழில்நுட்பமாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் அதை பவுச்சு செல்களில் அல்லது சிலிண்ட்ரிக்க செலில் மதிப்பீடு செய்து அதற்கு வர்த்தக பயன்பாட்டு திறனை உறுதிப்படுத்த வேண்டும்.