அனோட் கலவைகள் ப்ரீலிதியேஷன் தொழில்நுட்பத்தின் ஆராய்ச்சி முன்னேற்றம்

2025-03-26

அறிவியல் மற்றும் உயர் மட்ட சமூக வளர்ச்சியால், நவீனமயமான படிநிலைக்கு என்சி கட்டமைப்பு முறையில் புதிய எரிசக்தியின் அங்கம் உயர்கிறது, குறிப்பாக கடந்த காலங்களில் புதிய எரிசக்தி வாகன தொழிலின் விரைவான வளர்ச்சி, அது மேலும் எரிசக்தி தொழிலின் மறுமொழியை ஊக்குவிக்கிறது. லித்தியம் அயோன் பேட்டரி உயர் எரிசக்தி அடன்பாடு, நல்ல சுற்றுநிலை செயல்திறன், சிறு சுய-விலக்குதல் போன்ற நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. எனவே, இது ஒரு எரிசக்தி சேமிக்கும் உபகரணமாக, அக்ரேட் பேட்டரி, 3C டிஜிட்டல், எரிசக்தி அடிப்படை நிலையம் மற்றும் பிற களங்களில் பரவலாகப் பயன்படும்.

தற்காலத்தில், வணிக அனோடு உருப்படிகள் பெரும்பாலும் அமோர்பஸ் கார்பன் (மென்மையான கார்பன் மற்றும் கடுமையான கார்பன்), கிராஃபைட் (தற்காலிக கிராஃபைட் மற்றும் செயற்கை கிராஃபைட்), லித்தியம் டைட்டனேட் மற்றும் சிலிகேன் அடிப்படையிலான பொருட்கள் (சிலிக்கோன், சிலிக்கோன் ஆக்சைடு மற்றும் அமோர்பஸ் சிலிக்கோன்), அதில் மிகுதி மின்னியல் தொகையிலான மின்மின்னியல் வாரியங்களைப் பெறுகிறது. ஆனால், 360-365 mAh·g-1 மின் உயர் கிராஃபைட் தயாரிப்புகள் கிராஃபைட்டின் 372 mAh·g-1 கண்டிப்பு மின்மின் அளவிற்கு மிக அருககமாக இருக்கின்றது. பேட்டரியின் எரிசக்தி அடன்பாட்டை மேம்படுத்துவதற்கான இடவாசல் வரம்பு கட்டுப்படுகிறது, எனவே அனோடு உருப்படிகளின் உயர் எரிசக்தி அடன்பாட்டு வளர்ச்சி மின்மின் உலோகத்தின் அமைதி தன்மையை மேம்படுத்தும் முக்கிய அம்சமாகும்.

3579 mAh·g-1 உயர் குறிப்பிட்ட திறன் கொண்ட சிலிகோம் அடிப்படையிலான பொருட்கள் மற்றும் 0.4 V(வுக்கு Li/Li +) குறைந்த மின்தடித்த லித்தியம் சாதனத்துடன், மேலும் வளமுள்ள வளங்கள் இருப்பதால், அடுத்த தலைமுறை உயர் எரிசக்தி அடன்பாட்டுத் லித்தியம் அயோன் பேட்டரிகளுக்கான மிகவும் சாத்தியமான அனோடு உருப்படியாகக் கருதப்படுகின்றன. தொடர்பான ஆய்வுகள் உறுதியாக்கப்பட்டுள்ளது, பெட்டியின் எரிசக்தி அடன்பாடு 280 Wh·kg-1 க்கும் மேல் பயன்படுத்தப்பட்டால், லித்தியம் செழிப்பான அனோடு பயன்படுத்தாமல் சிலிகோன் எதிர் மிக முக்கியமாக இருக்க வேண்டும். ஆனால், Li+ உள்ளீட்டின் செயலார்வத்தில், சிலிகேனை உருப்படிகளின் மேற்பரப்பில் அமோர்பஸ் LixSi தோன்றுகிறது, மற்றபக்கம் உள்ளுள்ள சிலிகேன் உருப்படிகள் க்ரீஸ்டலின் அடையட்டபோகும். லித்தியம் அளவு Li22Si5 முற்றுக்கோவையாக மாறும்போது, தொழில்முறை திறன் மிக உயர்ந்த 4200 mAh·g-1 ஆகக் கொண்டது, மற்றும் தொகுதியின் விரிவுக்கு 320% ஆகும், கார்ப்பார் பொருட்களின் 16% தொகுதி விரிவுக்கு மிக மெருகாக இருக்கின்றது. கூட்டுறவு மீள்குழு மின் உலோக எலெக்டிரோலைட் மேற்பரப்பின் (SEI) நிர்வாகம் மற்றும் மீண்டும் உருவாக்கப்படுவதற்கு காரணமாக, முதல்முறையாகக் குளோம்ப் திறனை(ICE) குறைக்கிறது மற்றும் சுறு செயல்தாளங்கிறது. கிராஃபைட்டுடன் கலந்த சிலிகோன் அனோடு உருப்படிகளின் குறைந்த அங்கம் எரிசக்தி அடன்பாட்டை அதிகரிக்க செய்யும் மற்றும் குரூஅர்க்சுலனியல் விளைவுகளை பின்னர் наргый்சு செய்ய முடியும், ஆனால் சுண்ணாம்பு ICE பிரச்சினை இன்னும் தொடர்பான தொழில்நுட்பத்தின் மூலம் மேம்படுத்தப்பட வேண்டும்.

1.லித்தியம் உலோகத்தை லித்தியம் ஆதாரமாக பயன்படுத்தி லித்தியத்தை ஆதரிக்கவும்

லித்தியம் உலோகம் லித்தியம் முன்-லித்தீயேஷன் தொழில்நுட்பத்திற்கான லித்தியம் ஆதாரமாக நேரடியாக பயன்படுத்தப்படabilir. அதன் குறைந்த தொலித் தீவு (180 ℃) காரணமாக, அது நிலைமையான வாயு அல்லது வெற்றில் கீழ் லித்தியம் தாள், லித்தியம் பட்டை, லித்தியம் நுணுக்கங்கள் மற்றும் பிற வடிவங்களில் செயல்முறை செய்ய எளிதுக்கு இருக்கின்றது. ஒரே நேரத்தில், லித்தியம் உலோகம் ஆலாக்களாக இருந்து மென்மையாகவும், திரவத் தோல் அடுக்காகவும் அணிவதற்கும் எளிதாக உள்ளது. எனவே, வெவ்வேறு செயல்முறைகளைப் பயன்படுத்தி லித்தியம் உலோகத்தை லித்தியம் ஆதாரமாகக் கொண்டு முன்-லித்தீயேஷன் படிப்பினை ஆராய்வது பெரிய கவனத்தை ஈர்த்துள்ளது.

லித்தியம் உலோகம் அனோட்மார்தால் நேரடியாக தொடர்பில் இருக்க அல்லது மேற்பரப்பில் இணைக்கப்படலாம். அதன் குறைந்த வெளிப்பாட்டால், லித்தியம் உலோகம் மின்வினையாக மாறி, இலாவகில் Li+ ஆக மாற்றப்படும், மேலும் மாலிகையுடன் லித்தியம் ஒன்றிணைப்பு பிரக்ரியையெல்லாம் நிகழும். கிம் மற்றும் மற்றவர்கள் வெப்பவாயு வடிவத்தில் தயாரிக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பனின் இன்முதல் உலோகம் மீது லித்தியம் உலோகத்தை வெற்றியில் வைக்கிறார்கள். அதிக வெப்பத்தில், சிலிக்கான் அடிப்படையிலான பொருள் லித்தியம் உலோகத்துடன் நேரடியாக தொடர்பு கொண்டு லித்தியத்தை உணர்கிறது. 0.1C விகிதத்தில், LiCoO2 நேர்மறை உலோகம் மற்றும் முன்-லித்திய சி-ஜி ஆபரேட்டிங் உலோகத்தால் இணைக்கப்பட்ட முழு பேட்டரி ICE 76.4% இருந்து 92.5% ஆக அதிகரித்தது, மேலும் பேட்டரி திறன் 138.2 mAh/g முதல் 148.2 mAh/g ஆக அதிகரிக்கிறத. ஒரே நேரத்தில், பேட்டரி திறன் வைத்திருப்பது 80% ஆக இருந்தது. முன்புள்ள லித்தீயேஷன் பிறகு சுற்றுப்பள்ளிகள் 122 இல் இருந்து 366 ஆக அதிகரித்தது.

வெளிப்புற சுற்று செயல்பாட்டின் கீழ் கார்பன் சிலிக்கான் எதிர்மறை மின்முனை அசெம்பிளி பட்டன் பேட்டரியைத் தயாரிக்க ரெஸ்கிடா மற்றும் பலர் லித்தியம் தாளை சமச்சீர் மின்முனையாகவும், பினாலிக் பிசினாகவும் பயன்படுத்தினர், மேலும் மின்வேதியியல் பிரிலித்தியம் மூலம் கார்பன் சிலிக்கான் பொருள் பிரிலித்தியத்தைப் பெற்றனர். முன்-லிதியேட்டட் சிலிக்கா மற்றும் கேத்தோடு Lini0.5Mn0.3Co0.2O2 ICE ஐ 26% இலிருந்து 86% ஆக அதிகரிக்கலாம், அதே நேரத்தில் முழு பேட்டரி திறனை 48 mAh/g இலிருந்து 160mAh/g ஆக அதிகரிக்கும். யாவோ மற்றும் பலர், மின்னாற்பகுப்பு துளிகளைச் சேர்த்த பிறகு, லித்தியம் தாள்கள் மற்றும் கிராபென்-பூசப்பட்ட சிலிக்கா பொருட்களுக்கு இடையேயான நேரடி தொடர்பு மூலம் சிலிக்காவின் முன்-லித்தியேஷனை உணர்ந்தனர். கிராபென்-பூசப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பன் பொருள் ICE, லித்தியம் உலோகத்துடன் 5 நிமிடங்களுக்கு நேரடி தொடர்பில் குறுகிய சுற்று பிரிலித்தியேஷன் மூலம் 97.1% ஆக மேம்படுத்தப்பட்டது. சார்ஜ் மற்றும் வெளியேற்றத்தின் 500 சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு, ICE இன் திறன் 2A/g இல் 969mAh/g மின்னோட்ட அடர்த்தியில், நல்ல சுழற்சி நிலைத்தன்மையுடன் பராமரிக்கப்பட்டது.

லித்தியம் உலோகத்தின் பயன்பாடு மட்டும் அனோட்மார்தால் நேரடியாக தொடர்பு கொள்ள கூடாது, ஆனால் பேட்டரியின் ஆரம்ப சுற்றில் அனோட்மார்தேர் மீதான முன்-லித்தியம் ஊட்டுதல் விளைவானது ஹூதப்பட்டது. ஸ்டேபிலைசட் லித்தியம் உலோகம் பவுடர் (SLMP) என்பது அமெரிக்காவின் FMC நிறுவனத்தால் உருவாக்கப்பட்ட மறுவேறு உலோகமாகும். அதன் மேற்பரப்பில் Li2CO3 என்ற அசை ஐதான் மூலம் அனைவருக்கும் கூடுதல் நிலைமையை சிறந்தது. பான் மற்றும் மற்றவர்கள் SLMP ஐ முந்தைய நிலையில் ஹெக்ஸேனில் கலக்கி, அடுத்ததாக தயாரிக்கப்பட்ட போலார் தாளின் மேற்பரப்பில் சிம்மேட்சமாக SLMP அடுக்கு உருவாக்கினர். நிலையமாக இருந்ததும் மற்றும் அணிக்கப்படுவதற்குப் பிறகு, SLMP இன் பாதுகாப்பு அடுக்கு உடைந்து, நெற்பொருள் லித்தியுடன் நேரடியாக தொடர்பு கொண்டது.

ஆரம்ப சுழற்சிக்குப் பிறகு, ICE 68.1% இலிருந்து 98.5% ஆக அதிகரித்தது, மேலும் 200 சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு திறன் தக்கவைப்பு விகிதம் 95% ஆக இருந்தது, இது நல்ல சுழற்சி நிலைத்தன்மையைக் காட்டுகிறது. லித்தியம் நல்ல நீர்த்துப்போகும் தன்மையைக் கொண்டிருப்பதால், Cao மற்றும் பல செப்புத் தாளில் உள்ள உலோக லித்தியம் வழியாக மேற்பரப்பு அழுத்தத்தை உலோக லித்தியம் அடுக்கின் மெல்லிய அடுக்காக மாற்றுகிறது, பின்னர் உலோக லித்தியத்தைப் பாதுகாக்க பாலிமர் பூச்சுடன் மேற்பரப்பில் ஒரு பாதுகாப்பு அடுக்காக காற்றில் சேதம் ஏற்படாது. ஆக்சிஜனேற்றத்திற்குப் பிறகு, பாலிமர்/லித்தியம் உலோக எலக்ட்ரோடு பொருட்களின் செயலில் உள்ள பொருள் / 3 அடுக்கு கட்டமைப்பின் தயாரிப்பின் மேல் அனோட் பொருட்கள் பூசப்படுகின்றன. பாலிமர் அடுக்கு மெதுவாக எலக்ட்ரோலைட்டில் கரைந்து, இறுதியில் லித்தியம் உலோகம் கிராஃபைட் பொருளுடன் தொடர்பு கொள்ள அனுமதிக்கும், இதனால் லித்தியம் உலோகம் முன்-லித்தியேஷன் மற்றும் லித்தியம் மாற்றீட்டை முடிக்கிறது. இந்த வழியில், கிராஃபைட் எதிர்மறைக்கு 99.7% உயர் ICE மதிப்பும், சிலிக்கான் நானோ துகள் எதிர்மறையில் 100% க்கும் அதிகமான ICE மதிப்பும் அடையப்பட்டது.

தரவு காட்டுகிறது லித்தியம் மெட்டல் லித்தியத்தை நிச்சயமாக நிறுத்துவதில் நல்ல பங்கு வகிக்கிறது, இது ICE, எரிசக்தி அடர்த்தி மற்றும் மின்னியல் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்த முடியும். இருப்பினும், லித்தியம் காற்றிலுள்ள நீர் மற்றும் ஆக்ஸிகனுடன் வலுவான செயற்பாட்டைப் பெற்றுள்ளது, மற்றும் பாதுகாப்பு செயல்முறை ஒரு சிக்கலான லித்தியம் நிறைவு செயல்முறையாக மாற்றப்படுகிறது, இது நிச்சயமான உற்பத்தி செலவுகளை அதிகரிக்கிறது. предварительно लिथियम के लिथियम पूरकता प्रक्रिया की एकरूपता को और सुधारने की आवश्यकता है, और असमान लिथियम पूरकता के कारण अत्यधिक लिथियम पूरकता के बाद लिथियम डेंड्राइट्स का निर्माण भी एक तकनीकी समस्या है जिसे हल करने की आवश्यकता है.

2. மெட்டல் லித்தியம் பொருட்கள் லித்தியம் மூலமாக களைர்

அதன் அதிக செயல்பாடு காரணமாக, லித்தியம் உலோகம் மின்முனை தயாரிப்புக்கு உகந்ததல்ல. லித்தியம் உலோகத்தைப் போலவே, லித்தியம் உலோகத்தின் உலோகக் கலவைகள் குறைந்த குறைப்பு திறன் மற்றும் லித்தியம் நிரப்புதலின் அதிக திறன் கொண்டவை, இது லித்தியம் நிரப்புதலை உணர லித்தியம் உலோகத்திற்கு மாற்றாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். இருப்பினும், LixSi போன்ற லித்தியம் உலோகத்தால் தயாரிக்கப்பட்ட தூய லித்தியம் கலவை வளாகம் வலுவான வேதியியல் செயல்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் காற்றின் வெப்பமண்டல எதிர்வினையில் விரைவாக வினைபுரியும், எனவே நேரடி பயன்பாட்டிற்கு இன்னும் சிக்கலான பாதுகாப்பு பொறியியல் தேவைப்படும். எனவே, லித்தியம் கலவையின் வேதியியல் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துவது அதை ஒரு பகுத்தறிவு முன்கூட்டிய சேர்க்கையாக மாற்றுவதற்கான திறவுகோலாகும்.

Zhao மற்றும் வழிமுறையின் படி LixSi அலோய் தயாரித்தனர், இதில் லித்தியம் மெட்டல் மற்றும் Si நானோபொருள்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட ரசாயன மற்றும் அளவிலான விகிதத்தில் இயந்திரக் குழசத்தால், பிறகு Li2O ஆக்சைடு அடிக்கலம் LixSi எடுத்து கையூட்டி உருவாக்கினார் காயுடன் புகுந்த காயுடன் உள்ளதில். மைய-தோற்ற LixSi-Li2O சங்கீதம் உலோக காற்றில் சில நிலைத்தன்மைப் பெற்றுள்ளது, மற்றும் LiXSi-Li2O வாய்ப்பை 94% க்கு மேல் ICE அழுத்தமாகவும் தயாரிக்கலாம்.

LixSi -ல் நிலைத்தன்மையை மேலும் அதிகரிக்க, Zhao மற்றும் பிறர் குறைந்த செலவுள்ள SiO மற்றும் SiO2 ல் LixSi/Li2O சங்கீதத்தை உருவாக்கியுள்ளனர். Si மற்றும் O அணுக்களின் சமமுள்ள விநியோகம் காரணமாக, LixSi கூறுகள் லித்தியத்தில் இருந்து உருவாகிய Li2O கட்டமைப்பில் நன்கு புகுத்தப்படுகின்றன, இது 40% ஈரப்பதத்தில் காற்றில் நல்ல நிலைத்தன்மையை பெறுகிறது. மேற்பரப்பில் LixSi நொறுக்கப்படும் போதும், உள்ளமைப்பில் அடர்த்தியான Li2O இன்னும் பாதுகாப்பு பணி ஆற்றும். இந்த சங்கீதத்தின் குறைந்த சீர்திரை மீதமுள்ள மின்சக்தி కைகிலும் சங்கீதத்தை பூர adayின் மேற்புறக் கூறு உண்மையில் ஒரு நல்ல லித்தியம் மறுபூரணத்திற்கான தன்மைக்கும் கட்டமைப்பிற்கும் அமைபுறவது. முந்தைய லித்தியம் சேர்க்கையாக, இது 6 மணி நேரம் காற்றில் வெளிப்படுவதற்குப் பிறகு கூடவும் 1 240 mAh/g லித்தியம் மறுபூரண திறனைக் கொண்டதாகவும் அதன் பின்னர் மின்னியல் சுழலில் ஈடுபடக்கூடியதாகவும் உள்ளதாகவே 400 சுற்றில் 99.87% காௌலோம்பு திறனைக் காட்டுகிறது.

சிலிக்கானை லித்தியம் அலாய் பொருட்களின் தயாரிப்புக்கான முதன்மை மூலப் பொருளாக பயன்படுத்துவதுடன், ஜாஓ மற்றும் கூட்டாளிகள் நான்காவது முக்கிய குழுவின் (Z=Si, Ge, Sn) மூലக்கூற்று எலுமெண்ட்களை மற்றும் இணைந்த ஆக்ஸைடுகளைப் பயன்படுத்தி Li22Z5 அல்லது Li22Z5-Li2O எனப்படும் அலாய் சேர்க்கைகளை ஒரே நிலை முறையில் தயாரித்தனர். Li22Z5 அல்லது Li22Z5-Li2O அலாய் சங்கிலிகள் Sn அடிப்படையுள்ள மற்றும் கிராஃபைட் அனோட் பொருட்களுக்கு லித்தியமாக சரியான அளவு வழங்குவதில் நல்ல பங்கு வகிக்க முடியும். இரசாயன கணக்கீட்டுக்கு அஞ்சலும், LixGe இல் Ge மற்றும் Li-இன் இணைப்பு ஆற்றல், ஒத்த அலாய்களைப் போல விசாரணையில் மிக உயர்ந்தது மற்றும் இது உலர்ந்த காற்றில் மேலான நிலைத்தன்மையை காட்டுகிறது. LI22Z5-LI2O இல் உள்ள அடர்த்தியுடன் கூடிய Li2O கட்டமைப்புப் பாதுகாப்பு அடுக்கு, Li22Z5 இன் உலர்ந்த காற்றில் நிலைத்தன்மையை எகிற் களைப் பெரிது அமையச் செய்ய முடியும், மேலும் நேரடி கலக்கத் காய்ச்சல் மற்றும் கிளப்பும் செயல்முறையின் உற்பத்தி நடைமுறை பேட்டரி செயல்முறையின் மேற்பார்வையைச் செலவுக்குழுக் குறைக்க முடியும்.

லித்தியம் உலோகத்தின் உயர் செயல்பாட்டுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​லித்தியத்தின் அலாய் சேர்மம் LixZ நிலைத்தன்மையில் பெரிதும் மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது, மேலும் சில தயாரிப்புகள் 40% ஈரப்பதத்துடன் காற்றில் 6 மணிநேரம் நிலைத்தன்மையை பராமரிக்க முடியும். மேலும், Li2O லேட்டிஸின் இருப்பு எலும்புக்கூடு ஆதரவின் பாத்திரத்தை வகிக்கிறது, இதனால் முக்கிய செயலில் உள்ள பொருள் LixZ, அடுத்தடுத்த சுழற்சி செயல்பாட்டில் நிலையான சுழற்சி திறனை வழங்க முடியும். இருப்பினும், அதன் உயர் செயல்பாடு காரணமாக, எதிர்மறை நீரோட்டத்தின் நீர் அமைப்பு அளவு செயல்பாட்டில், லிபேஷன் முன் சேர்க்கையாக, தயாரிப்பை நேரடியாகப் பயன்படுத்த முடியாது. எனவே, லித்தியம் அலாய் சேர்மத்தின் செயல்முறையை மேலும் மேம்படுத்துவது மிகவும் நடைமுறை முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது, இதனால் அது நேரடியாக நீர் வடிகால் குழம்பு அமைப்பில் பயன்படுத்தப்படலாம்.

3. லித்தியம் – அரோமாட்டுக் கம்பவுண்டின் மோலிக்யூlar கிளிப்புகள் லித்தியம் இடுக்கீடு இயக்கணம்

ஆர்கானிக் அடுப்புகளில் உருக்கிய லித்தியம் உலோகத்தின் மோலிக்யூlar கிளிப்பிங் கலவைகள் பரவலாகக் கூறப்பட்டுள்ளது. இருப்பினும், மாறுபட்ட குறைக்கேற்ற வாயுக்கள் உள்ள படிகளில், குறைந்த திறனுள்ள சிலிக்கான் அடிப்படையுள்ள துணை பொருட்களுக்கான கிரியேட்டம் வழங்கலின்மையால், சிலிக்கான் அடிப்படையுள்ள பொருட்களில் செயற்பாட்டிற்கு உள்ள இணைப்பு வீணாக முடியும். ஒரே நேரத்தில், இந்த முறைக்கு நல்ல நிலைத்தன்மை, உயர்ந்த பாதுகாப்பு மற்றும் மென்மை உட்பட மேலும்வாழ்வு உள்ளது, எனவே முன்னணி லித்தியம் உட்கார்வதற்கு ஏற்ற வேகம் எடுக்கவும் ஒரு தனியாற்றை அழிக்க ஒரு முறையாக இருக்கிறது.

யான் மற்றும் கூட்டாளிகள் பிபினில் (Bp) மற்றும் தங்க லித்தியம் கொண்டு LiBp ரேஜென்ட் உருவாக்குவதற்காக டெட்ராஹிட்ரோஃபுரான் தீரலில் பயன்படுத்தினர். SiOx/C நாடு காய்ச்சி, கிளப்பி, வடிகட்டி இந்த ரேஜென்டில் LIBP-SiOX /C சங்கிலியைப் பெறும். வெப்ப சிகிச்சைக்குப் பிறகு, LIBP-SiOx /C LixSiOy க்கு மாறுவதைத் தனியாகத் செய்கிறது மற்றும் SiOx/C இல் ஒரே மாதிரியான பரவலாகக் கொள்ளுகின்றது, இது லித்தியம் அயரின் வீணான பயன்பாட்டை மிதமான முறையில் தடுக்கும். பொருள் உயர் திறனை மற்றும் சுழற்சி நிலைத்தன்மையைப் பெற்றுள்ளது. எதிர்மறை பொருளாக, LinI0.8Co0.1Mn0.1O2 நேர்மறை பொருளுடன் ஒத்துவதன் மூலம் தயாரிக்கப்பட்ட மென்மையான உடை பேட்டரி 301Wh/kg என்ற உயர் ஆற்றல் அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் 100 மடங்குகளுக்குப் பிறகு 93.3% என்ற திறனைப் பாதுகாக்கின்றது. வாங் மற்றும் கூட்டாளிகள் லித்தியம் தங்கம், பிபினில் மற்றும் டெட்ராஹிட்ரோஃபுரானை கலந்து LiBp முன்னணி வழிமுறையாக தயாரித்தனர், மேலும் 0.41 V என்ற குறைந்த குறைகுறிப்பு திறன் செயற்பாட்டு பொருட்களை தீர்மானமாக குறைச்சு செய்ய முடியும்.

ஒரே நேரத்தில், LiBp ரேஜென்ட் ஒரு குறிப்பிட்ட ஈரத்தாண்மையில் வலுவான நிலைத்தன்மையை கொண்டிருக்கும், துர்க்கரின் ICEவை 94% அதிகரிக்க முடியும், இது தொழில்முறை பயன்பாட்டிற்கு உரிய மதிப்பை பெற்றுள்ளது. ஷென் மற்றும் கூட்டாளிகள் நாப்ப்தலைன் லித்தியம் முன்னணி ரேஜென்ட் ஆகப் பயன்படுத்தி முன்னணி நானோ Si மின்னணு தயாரிக்கத்தொடங்கினர், இது சுமார் 1 500 mAh/g என்ற வீணான திறனை குறைக்கும், எனவே Si மின்னணுவின் முதற்குழாய்ச்சி திறனை 96.1% ஆகக் கையாள முடியும். முன்னணி மின்னியல் மற்றும் அதற்கான Si/Li2S-PAN மின்னியுடன் கூடிய முழு பேட்டரியில் 93.1% என்ற முதன்மை திறன் உள்ளதுடன், ஆற்றல் அடர்த்தி 710 Wh/kg ஆக உயர்ந்துள்ளது. நாப்ப்தலைன் லித்தியம் ரேஜென்டுகள் பாரம்பரிய லித்தியம் ரேஜென்டுகளைவிட பாதுகாப்பாகவும் செலவினமிக்கதாகவும் உள்ளன, மேலும் லித்தியத்தின் ஆழத்தை வெப்பம் மற்றும் நேரத்தை கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் கட்டுப்படுத்துவதற்கான வசதியைக் கொண்டுள்ளது.

நாப்தலீன் லித்தியம் வினையாக்கியின் மீதான ஒற்றை ஆய்வோடு ஒப்பிடுகையில், ஜாங் மற்றும் பலர், தொடர்ச்சியான பைஃபீனைல் கரிம வினையாக்கிகளைத் தேர்ந்தெடுத்து, வெவ்வேறு பென்சீன் வளைய நிலைகளில் வெவ்வேறு செயல்பாட்டுக் குழுக்களை அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம் கரிம வினையாக்கிகளில் Li+ குறைப்பு திறனைக் கட்டுப்படுத்தக்கூடியதாக மாற்றினர். சிலிக்கா அடிப்படையிலான அனோட் பொருட்களின் SEI உருவாக்கத்தில் Li+ பங்கேற்பது குறைந்த குறைப்பு திறன் நன்மை பயக்கும், மேலும் இது முன் லித்தியேஷன் செயல்பாட்டில் சிலிக்கா அடிப்படையிலான அனோட் பொருட்களின் லித்தியேஷன் செயல்முறையிலும் நேரடியாகச் செயல்படும். அமைப்பின் கரிம வினையாக்கியில் மின்முனைப் பொருளின் மூழ்கும் நேரத்தைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம், பொருளின் ICE ஐ கிட்டத்தட்ட 100% ஆக அதிகரிக்க முடியும்.

ஆய்வுகளில், நெருக்கமான மின்சாரம் மற்றும் நெருக்கத்தின் மூலம் கட்டமைக்கப்பட்ட органик லித்தியம் கட்டுப்பாடுகள் எதிர்மறை மின்கடத்திகளுக்கான நல்ல லித்தியம் கூடுதல் விளைவைக் உருவாக்கக்கூடும் என்பதைக் காண்கின்றன, குறைந்த போட்டி சிலிகான் அடிப்படையிலான பொருட்களுக்கும். எனினும், органик காரணிகள் தாங்கள் விலையுயர்ந்தவை ஆகவும், சில விஷத்தன்மை கொண்டதாக இருப்பதால், தற்போதைய பேட்டரி தயாரிப்புக்கான தொழில்நுட்ப மாற்றத்திற்கான செலவுக்கு அடி உறுப்பில் உள்ளது. எனவே, விரிவான பயன்பாட்டிற்கு எதிராக கூடுதல் தொழில்நுட்ப மேம்பாடு தேவை.

4. முடிவு மற்றும் எதிர்காலம்

லித்தியம் அயன் பேட்டரியின் அனோடில் பயன்படுத்தப்படும் முக்கிய பொருள் கிராஃபைட் ஆகும். பேட்டரி தரநிலைகளின் முன்னேற்றத்துடன், பொருளின் குறிப்பிட்ட திறன் மற்றும் சுழற்சி ஆயுளை மேலும் மேம்படுத்த வேண்டும். முன்-லித்தியேஷன் தொழில்நுட்பம் பேட்டரியின் ஒட்டுமொத்த ஆற்றல் அடர்த்தியை மேலும் மேம்படுத்தலாம் மற்றும் முதல் மின்வேதியியல் சுழற்சியின் போது லித்தியம் அயனிகளின் இழப்பைக் குறைக்கலாம்.

1) உலோக லித்தியம் லித்தியத்தை உறுதியாக்குவதில், உலோக லித்தியத்தைப் பயன்படுத்துவதற்கான இரண்டு வழிகள் உள்ளன: நேரடி தொடர்பு மற்றும் பரவலான தொடர்பு. நிலையான லித்தியம் உலோக தூள் மற்றும் லித்தியம் ஃபோயில் தரவுகளைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கப்பட்ட 3-அடுக்கு விளக்குவழி வணிகக்கருவாக பரவலாக பயன்படுத்தப்படுவதாகவுள்ளது, ஆனால் இது ஏற்ற காவலான முன்னணி-லித்தியரின் அசாதாரணத்திலும் அதிக செலவையும் கொண்டுள்ளது. உலோக லித்தியம் தாள் மூலம் லித்தியம் நிரப்புதல் விதிமுறைக்கு வெளிப்புற ஓட்டத்தின் கட்டுப்பாட்டு கருவி மற்றும் லித்தியம் நிரப்பும் செயல்முறையின் அதிக நேர மின் செலவுக்கு சம்பந்தப்பட்டிருக்கிறது, இது தொழில்மயமாக்கலில் செலவைக் குறைக்க வேண்டிய கோரிக்கைக்கு எதிரானது. குறுகிய சரக்கு தொடர்பு அசாதாரண லித்தியரின் நிலைமையை சந்திக்கலாம். எனவே, பல செயல்முறைகளின் தொகுதியான பயன்கள் மூலம், லித்தியம் அடுக்கு செயலியில் லித்தியம் உலோகத்தின் மொத்த பயன்பாடு இன்னும் மேம்படுத்தப்பட வேண்டும்.

2) லித்தியம் உலோக மாற்றுகள் லித்தியம் கூட்டுக்களால் லித்தியத்தை மாற்றுகின்றன. சிக்லோன் லித்தியம் கூட்டுக்களின் சேர்க்கைகள் அனோட் பொருட்களில் சேர்க்கப்படுகின்றன. எனினும், அவற்றின் உயர் செயற்பாட்டினால், அவை நீண்ட காலத்திற்கு காற்றில் நிலையானதாக இருக்க கடினமாக உள்ளது. எனினும், தண்ணீர் முறை மலம் நேரடியாகப் பயன்படுத்துவதற்கு, பூசி சிறப்பம்சத்தை இன்னும் மேம்படுத்த வேண்டியுள்ளது.

3) லித்தியம் உலோக אור்க்கத் திரவம், லித்தியம் நவ்தலீன் முனைவானது உட்பட, குறைவான முறைக்கேற்ற பொருட்களுக்கு லித்தியத்தைச் சேர்க்குவதில் நல்ல பங்காற்றுகிறது. எனினும், உண்மையான லித்தியம் நிரப்பும் செயல்முறை சாதன மாற்றத்தையும் தொழில்நுட்ப நிலைகளின் அதிகரிப்பையும் உள்ளடக்கியது, இது அங்கீகாரத்தை ஒரு சில அளவுக்கு சிரமத்தை அதிகரிக்கிறது. பயன்பாட்டு பரப்பின் விரிவாக்கம் மற்றும் செலவைக் குறைக்கும்போது, செயல்முறையை மேலும் மேம்படுத்த வேண்டியுள்ளது.