ئەكران ماددىلىرىنىڭ ئالدىن ئەمەلگە ئاشۇرۇش تېخنىكىسىدىكى تەتقىقات، تەرەققىيات

2025-03-26

ئەقىللىك ۋە يۇقىرى سەۋىيە ئۈزېش تەرەققىياتى بىلەن يېڭى ئېنېرگىيەنىڭ ئېنېرگىيە مۇناسىۋەتلىرى سىستېمىسىدىكى نىسبىتى ئاشماقتا، خۇسۇسىي قانداق تىپا ساندۇقنى سۈرئەتلىك تەرەققىياتتا، يىڭى ئېنېرگىيەلىكلەرنى چۈشۈرۈشلىرى ئاساسەن تەرەققىياتنىڭ تۈزىتىشنى يەنە تېزلىتىدۇ. لىتىوم يۇن باتارىيەسى سۈكۈتلىك بوش قۇرغاقسىز، يۇقىرى سۈپەت سىرتى، تىپتىكى ئاستا خەمىن-خەمساپ بىزنازر، ئامانلىق نىسبىتىگە توغرا كەلەمدە. شۇڭا، بىرى كاملاش، توغرا پايدىلىنىش ۋە ئېنېرگىيە سىغىش ۋاسىتىسى سۈپەتلىك بوش قۇرغاق بولغاچقا ئېنېرگىيە بىرىمە شەكلىدە كونسانتراتیڭ بويىچە مەزكۇر بارنس بار.

ھازىرقى ۋاقىتتا، سودا قارارلىق ماتېرىياللىرى ئاساسەن ئامورف كاربون (يۇمشاق كاربون ۋە قېلىن كاربون)، گرافىت (تەبىئىي گرافىت ۋە مصنوعىي گرافىت)، لىتىوم تىتانات ۋە سىلىكونغا ئاساسلانغان ماتېرىياللار (سىليكون، سىلىكون ئوكسىد ۋە ئامورف سىليكون) بولۇپ، شۇنداقلا قۇۋۋەت باتارىيەلىرى ئۈچۈن گرافىت انود ماتېرىياللىرى بوجىسى 97% نىڭ يۇقۇرىغا توغرا كەلر. ئەمما، 360-365 mAh·g-1 قۇۋۋەت گرافىت مەھسۇلاتلىرىنىڭ كاپازىتى گرافىتنىڭ 372 mAh·g-1 نىڭ نازۇك مىڭقۇرا سۈپەت كاپازىتىگە پۈتۈنۈش. باتارىيەنىڭ ئېنېرگىيە سىغىنىشقى ئاددى سبحەن ماخشى قىلمايدۇ، شۇڭا انود ماتېرىياللىرىنىڭ يۇقىرى ئېنېرگىيە سىغىنىشىنىڭ تەرەققىياتى ئەسلىدىكى توپچىلارنىڭ ئېنېرگىيە سىغىنىشنى ئاشتاشقا ئېرىشتى.

3579 mAh·g-1 ئالاھىدە كاپازىتى يۇقىرى ۋە 0.4 V(vs.Li/Li +) بىلەن تۆۋەن ئەلكتروخىمياۋى لىتىومدا كىرگۈزۈش قىممىتى، شۇنداقلا يىتىم رېسۇرستلاردىكى قىممەتلەر نەركىوچة نازۇك يۇقۇرى سەپكە يېتىبلەرلىرگە چىلىقى توغرا كەلگەن. مۇناسىۋەتلىك تەتقىقاتلارنىڭ سۇپۇمچە بەتتە بولىشى كېرەك، سىتاتтәылلىك كۈندە لىتىوم غېرەپراقلىق بويىچە 280 Wh·kg-1 دىن يۇقرى بولمىسا؛ لىتىوم رېنكر دەل ئۇمۇملاسقان. ئەمما، Li+ كىرگۈزۈش جەريانىدا، ئامورف LixSi سىلىكون بۆلەكلىرىنىڭ سىرتىدا ئۇيىتىشفى، ئىچىدىكى سىلىكون بۆلەكلىرى قىرىستال شەكۈلىدە قالماقتا. لىتىوم نىسبىتى Li22Si5 نىڭ پۈتۈن قۇر ساقلانغانغا يىتىشتىن جوتكىزىش پىسماق كېڭەيىش 320% بولۇپ، كاربون ماتېرىيالىنىڭ 16% دىن بىرى يۇقىرى. ئاشۇراي ناماق ۋە دائىم يادرو دۈش پۇرلامىسىغا ئەثىرجان كىرگۈزۈش پۈتۈنلىك بوش قۇر غەللەش تەقسىم خەۋەرلەرنىڭ ئەسكىرگۈچى ئىككىنچى جەدەللىرىنىڭ (ICE) ئازىلىشىغا ۋە ئاكتىپ لىتىوم يۇنلىرىنىڭ يوقىتىلىشىغا سەۋەپ بولۇشقا قارشى. گرافىت بىلەن قوشۇلغان سىلىكون انود ماتېرىياللىرى مىللەتنى ئالدىن ئاشۇرىش كۆرسىتىش لۇغتمۇرۇندا ياراملىق زراھە، لېكىن تۆۋەن ICE مەسىلىسى لازىملىقسىز قاتلامقاقلاندۇرۇلماقتا.

1. لىتېيۇم مېتال لىتېيۇم مەنبەسى سۈپىتىدە لىتېيۇم ئۆستۈرۈش ئۈچۈن

لىتىيۇم مېتال تەتقىقات ئارقىلىق لىتېيۇم بەلگىلەش تېخنىكىسى ئۈچۈن لىتېيۇم مەنبەسى سۈپىتىدە توغرىدىن توغرى ئىشلىتىلىشى مۇمكىن. ئۇنىڭ تۆۋەن قازانما نۇقتىسى (180 ℃) بولغاچقا، نۆل مۇھىتى ياكى ۋاكىوۇم شەرايتىدا لىتېيۇم پەتىر، لىتېيۇم پاداق، لىتېيۇم پارچىلىرى ۋە باشقا شەكىللەردە پروسەس قىلىش نىسبيەتەن آسان. شۇنداقلا، لىتېيۇم مېتال ئۆزى بولسا نىسبەتەن يۇمşاق بولۇپ، قىسمەن قېغەرلەپ پەرق قەۋىتىگە جەدۋەل قىلىنىشى ۋە يقىمۇشى ئاددىي. شۇڭا، لىتېيۇم مېتالنى لىتېيۇم مەنبەسى سۈپىتىدە ئىشلىتىش ئۈچۈن تۈرلۈك پروسەسى بىلەن تەتقىقاتلاردىك باي نازارىتىغا سەل قارىلدى.

لىتېيۇم مېتال توغرىدىن توغرى قاتیق ماتېرىيال بىلەن ئالاقىلىشىشى ياكى يۈزىگە جەدۋەل قىلىنىشى مۇمكىن. ئۇنىڭ تۆۋەن پوتېنسييىسى بولغاچقا، لىتېيۇم مېتال ئېلېكترولىز چۈشتە ئېلېكترون ئالماشتۇرۇش شەرايتىدا پۇل مۇجەزىدە ئېرىشكن جەسلەپ ئېرىشكەن خالىغۇچ لى+غا ئايلانغۇدەك، ماتېرىيال بىلەن لىتېيۇم ئېيىلۇش رېئاكتسىيىسى پەيدا بولىدۇ. كىم قاتناشلىق ماتېرىيالغا لىتېيۇم مېتالنى شىلغىلىق تۈشىمىسى ئوتتۇرىغا قونۇپ، خۇشباش ششى سىل يەر بەرگىلىق ئۈستىگە قانچىلىق سۇغىلىشغا توغرا كەلگىنى تۈگىتىش. يۇقىرى تېمپېراتۇردا سىلىكون باندىنىڭ ساتىلارغا لىتېيۇم مېتال بىلىمگە توغرىدىن توغرى ئەڭگىلەندۈرۈلۈپ، لىتېيۇم قوشۇلدى. 0.1C نىسبىتىدە، لىكۆئۈچگۈچى تاۋىس لىكوO2 قىزغىن قېتىشتىن كېيىن لىتىيۇم ئۆسۈپ كەلگەندە، قۇرۇلما كاپازىتى 138.2 mAh/g دىن 148.2 mAh/g غا ئۆرگەشتى. شۇنداقلا، قۇرۇلما كاپازىدا ساقلاش مىقدارى 80% بولدى. تارتىلىش رەقەمى "122" دىن "366" غا قوشۇلىدۇ.

رېزقىتا قاتناشلىق لىتېيۇم پەتىرنى سيمېتير زەۋىرى سۈپىتىدە ئىشلىتىپ، فېنول رېزىنى كارڭو سىلىكون منفى باندى قوشعلغەن تۈمەن قۇرۋاتقان باتارى رىۋاجلاندۇرغان جەدۋەد بىلەن ئىشلەپچىقارغاندى. لىتېيۇم تەتقىقات ئارقىلىق كارڭو سىلىكون ماتېرىيالنىڭ بەرەپتوكiper سىلىكوندا يۇقۇرى شكتۇرۇش خاسسىكتە، 48 mAh/g دىن 160 mAh/g غا قوشۇم وانتەس ئالدى. يائو قاتناشلىق لىتېيۇم پەتىرنى سىلىكون يىل موز قىلىنغان لىتېيۇم پەتىر قوشۇلغان چاستوتىنى دەۋر قىسىش زىپىرىيىم پهق قونۇتساق قوشۇن "500" يىلقا قوشٕۇش باتارى قۇرۇلمىسى 969 mAh/g شەت كۇلاگىدا يېڭى تالماسقا بارىدۇ، باشقا لايىق كۆتۈرۈلدى.

لىتىي مېتالنى ئىشلىتىش ئانود ماتېرىيالى بىلەن بىۋاسىتە ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىپلا قالماستىن ، بەلكى ۋاسىتىلىك ھالدا باتارېيەنىڭ دەسلەپكى دەۋرىدىكى ئانود ماتېرىيالىغا ئالدىن لىتىي تولۇقلاش ئۈنۈمىنى شەكىللەندۈرىدۇ. مۇقىملاشتۇرۇلغان لىتىي مېتال پاراشوكى (SLMP) ئامېرىكىدىكى FMC شىركىتى ئىشلەپچىقارغان ۋە تەرەققىي قىلدۇرغان بىر خىل مەنپىي ئېلېكترود پرېلىتسىي خۇرۇچى. ئۇنىڭ يۈزىدە ئىنېرتسىيىلىك قوغداش قەۋىتى Li2CO3 بولغاچقا ، ھاۋادا مۇقىملىقى ياخشى. Pan et al. SLMP نى ئالدىن ئالتە تەرەپتە تارقاقلاشتۇرۇپ ، بىر تۇتاش تارقاق ھەل قىلىش چارىسىنى ھاسىل قىلىڭ ، ئاندىن تەييارلانغان قۇتۇپ يۈزىگە پۈركۈپ ، SLMP قەۋىتىنى ھاسىل قىلىڭ. ئېرىتكۈچى تەۋرىنىش ۋە دومىلاشتىن كېيىن ، SLMP نىڭ قوغداش قەۋىتى بۇزۇلۇپ ، مەنپىي كرېمنىي كاربون ماتېرىيالى لىتىي بىلەن بىۋاسىتە ئۇچرىشىدۇ.

دەسلەپكى دەۋرىيلىكتىن كېيىن ، ICE% 68.1 تىن% 98.5 كە ئۆرلىدى ، 200 دەۋرىيلىكتىن كېيىن سىغىم ساقلاش نىسبىتى% 95 بولۇپ ، ياخشى ئايلىنىش مۇقىملىقىنى كۆرسەتتى. لىتىينىڭ تەۋرىنىشچانلىقى ياخشى بولغانلىقتىن ، ساۋ قاتارلىقلار مىس ياپقۇچ يۈزىدىكى مېتال لىتىي ئارقىلىق نېپىز بىر قەۋەت مېتال لىتىي قەۋىتىگە ئايلىنىدۇ ، ئاندىن يەر يۈزىدىكى قوغداش قەۋىتى سۈپىتىدە مېتال لىتىينىڭ زىيىنى ھاۋانىڭ ئوكسىدلىنىشىدا بولمايدۇ ، ئاندىن ئاندرود ماتېرىياللىرى ئاكتىپ ماتېرىيال / 3 قەۋەت مېتال قۇرۇلمىسىنىڭ تەييارلىنىشىنىڭ ئۈستىگە سىرلىنىدۇ. پولىمېر قەۋىتى ئېلېكترولىتتا ئاستا-ئاستا ئېرىپ ، ئاخىرىدا لىتىي مېتالنىڭ گرافت ماتېرىيالى بىلەن ئالاقىلىشىپ ، لىتىيلىنىش ۋە لىتىينىڭ ئورنىنى ئېلىشنى تاماملايدۇ. بۇنداق بولغاندا ، گرافىك مەنپىي ، ھەتتا كرېمنىي نانو ئېلېمېنتىدىكى مەنپىي 100% تىن يۇقىرى ICE قىممىتى% 99.7 كە يەتتى.

نەتىجىدە كۆرسىتىلىشىچە ، لىتىي مېتال لىتىي تولۇقلاشتا ياخشى رول ئوينايدىكەن ، بۇ باتارېيەنىڭ ICE ، ئېنېرگىيە زىچلىقى ۋە دەۋرىيلىك مۇقىملىقىنى يۇقىرى كۆتۈرەلەيدىكەن. قانداقلا بولمىسۇن ، لىتىينىڭ ھاۋادىكى سۇ ۋە ئوكسىگېنغا بولغان ئاكتىپچانلىقى كۈچلۈك بولۇپ ، قوغداش جەريانى مۇرەككەپ لىتىي تولۇقلاش جەريانىغا ئايلاندۇرۇلۇپ ، ئەمەلىي ئىشلەپچىقىرىش تەننەرخىنى ئاشۇرۇۋېتىدۇ. لىتىيدىن بۇرۇنقى لىتىي تولۇقلاش جەريانىنىڭ بىردەكلىكىنى تېخىمۇ ياخشىلاشقا توغرا كېلىدۇ ، لىتىينىڭ تەكشى بولماسلىقى سەۋەبىدىن كېلىپ چىققان لىتىينى ھەددىدىن زىيادە تولۇقلىغاندىن كېيىن لىتىي دېندرىتنىڭ شەكىللىنىشىمۇ ھەل قىلىشقا تېگىشلىك تېخنىكىلىق مەسىلە.

2. مېتال لىتىي قېتىشمىسى بىرىكمىسى لىتىي مەنبەسى سۈپىتىدە لىتىي تولۇقلايدۇ

ئاكتىپلىقى يۇقىرى بولغاچقا ، لىتىي مېتال ئېلېكترود تەييارلاشقا پايدىسىز. لىتىي مېتالغا ئوخشاش ، لىتىي مېتالنىڭ قېتىشما ماددىلىرىنىڭ تۆۋەنلىتىش يوشۇرۇن كۈچى ۋە لىتىي تولۇقلاش ئىقتىدارى يۇقىرى بولۇپ ، لىتىي مېتالنىڭ ئورنىنى ئېلىپ ، لىتىي تولۇقلاشنى ئەمەلگە ئاشۇرالايدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، لىتىي مېتالغا ئوخشاش لىتىي مېتال تەييارلىغان ساپ لىتىي قېتىشمىسى مۇرەككەپ خىمىيىلىك ھەرىكەتكە ئىگە بولۇپ ، ھاۋانىڭ تاشقى رېئاكسىيەسىدە تېز ئىنكاس قايتۇرىدۇ ، شۇڭا بىۋاسىتە ئىشلىتىش يەنىلا مۇرەككەپ قوغداش قۇرۇلۇشىغا موھتاج. شۇڭلاشقا ، لىتىي قېتىشمىسىنىڭ خىمىيىلىك مۇقىملىقىنى ئاشۇرۇش ئۇنى مۇۋاپىق ئالدىنئالا خۇرۇچقا ئايلاندۇرۇشنىڭ ئاچقۇچى.

دەپ شینګگا سۇدۇق، لىتىیەللىق لىقسىغا ۋارگادرەم چوقۇم نازۇرغا كەلدى، لىتىيەللىق قوبۇل قىلىش خىسىلشچىلىق پىلانلاردىن تىرمىلىق تاسماسىغا توغرا بولمايدىغان بولسا، لىتىيەللىق تىلنۇپ سەن شۇڭا، شتىولۇق كۆرۈشتە، زاماندا داگمالۇق تۇرمىشلاردىن تاشقى قاچىلغا ئاچاق تيارلىقتىن قۇرۇلدى.

LixSi ، جاۋ قاتارلىقلار مۇقىملىقىنى تېخىمۇ ئاشۇرۇش ئۈچۈن. ئەرزان باھالىق SiO ۋە SiO2 ئارقىلىق LixSi / Li2O مۇرەككەپ مەھسۇلاتلىرىنى تەييارلىدى. Si ۋە O ئاتوملىرىنىڭ بىر تۇتاش تارقىلىشى سەۋەبىدىن ، LixSi زاپچاسلىرى لىتىيدىن ھاسىل بولغان Li2O رېشاتكىسىغا مەھكەم ئورالغان بولۇپ ، ئۇلارنىڭ نەملىك دەرىجىسى% 40 كە يېتىدۇ. LixSi يۈزىنىڭ قۇرۇلمىسى يىمىرىلگەن تەقدىردىمۇ ، ئىچكى قەۋەتتىكى قويۇق Li2O يەنىلا قوغداش رولىنى ئوينايدۇ. مۇرەككەپلىكنىڭ يوشۇرۇن كۈچى ئانود ماتېرىيالىغا ياخشى لىتىي تولۇقلاش ئۈنۈمىگە ئېرىشەلەيدۇ. لىتىيدىن بۇرۇنقى خۇرۇچ بولۇش سۈپىتى بىلەن ، ئۇ يەنىلا 6 سائەت ھاۋا بىلەن ئۇچراشقاندىن كېيىن يەنىلا 1 240 mAh / g لىك لىتىي تولۇقلاش ئىقتىدارى بىلەن تەمىنلەيدۇ ، ھەمدە كېيىنكى ئايلىنىشتا يەنىلا ئېلېكتر خىمىيىلىك دەۋرىگە قاتنىشالايدۇ ، Coulomb نىڭ ئۈنۈمى 400 بۇرۇلۇشتا% 99.87.

كرېمنىينى لىتىي قېتىشمىسى بىرىكمىسى تەييارلاشنىڭ خام ئەشياسى قىلغاندىن باشقا ، جاۋ قاتارلىقلار. تۆتىنچى ئاساسلىق گۇرۇپپىنىڭ ئېلېمېنتلىرىنى ئىشلىتىپ (Z = Si, Ge, Sn) ۋە مۇناسىپ ئوكسىدلار بىر قەدەملىك ئۇسۇلدا Li22Z5 ياكى Li22Z5-Li2O قېتىشمىلىق بىرىكمىلەرنى تەييارلىدى. Li22Z5 ياكى Li22Z5-Li2O قېتىشمىلىق بىرىكمىلەر Sn ئاساسى ۋە گرافت ئانود ماتېرىياللىرىغا لىتىي تولۇقلاش رولىنى ئوينايدۇ. خىمىيىلىك ھېسابلاش نەتىجىسىگە قارىغاندا ، گې ۋە لىنىڭ LixGe دىكى باغلاش ئېنېرگىيىسى مۇشۇنىڭغا ئوخشاش قېتىشمىلارغا سېلىشتۇرغاندا ئەڭ يۇقىرى بولۇپ ، قۇرغاق ھاۋانىڭ تېخىمۇ ياخشى مۇقىملىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. LI22Z5-LI2O دىكى قويۇق Li2O رېشاتكا قوغداش قەۋىتى Li22Z5 نىڭ قۇرغاق ھاۋادىكى مۇقىملىقىنى زور دەرىجىدە ئاشۇرالايدۇ ، بىۋاسىتە قىزىتىش ۋە ئارىلاشتۇرۇشنىڭ ئىشلەپچىقىرىش جەريانى باتارېيە جەريانىنى ياخشىلاش تەننەرخىنى تۆۋەنلىتىدۇ.

لىتىي مېتالنىڭ يۇقىرى پائالىيىتىگە سېلىشتۇرغاندا ، لىتىينىڭ قېتىشما بىرىكمىسى LixZ مۇقىملىقىدا زور دەرىجىدە ياخشىلاندى ، بەزى مەھسۇلاتلار يەنىلا% 40 نەملىك بىلەن ھاۋادا 6 سائەت مۇقىملىقنى ساقلىيالايدۇ. ئۇنىڭ ئۈستىگە ، Li2O رېشاتكىنىڭ مەۋجۇت بولۇشى ئىسكىلىتنى قوللاش رولىنى ئوينايدۇ ، شۇڭا ئاساسلىق ئاكتىپ ماددا LixZ كېيىنكى دەۋرىيلىك جەريانىدا يەنىلا ۋېلىسىپىت مىنىش ئىقتىدارىنى مۇقىم تەمىنلىيەلەيدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، بۇ مەھسۇلاتنىڭ ئاكتىپلىقى يۇقىرى بولغاچقا ، پاسسىپ ئاساسىي ئېقىننىڭ سۇ سىستېمىسىنىڭ چوڭ-كىچىكلىكى جەريانىدا بىۋاسىتە ئىشلىتىشكە بولمايدۇ. شۇڭلاشقا ، لىتىي قېتىشمىسى بىرىكمىسىنىڭ جەريانىنى تېخىمۇ ياخشىلاش ، ئۇنى بىۋاسىتە سۇ چىقىرىش سىستېمىسىدا ئىشلىتىشكە بولىدۇ.

3. لىتىيوم - ئاروماتىك مەدەنىيەتلەرنىڭمۇ سۈكۈت قىلىشى لىتىيوم قوشۇندىلىشىغا سەۋەپ بولىدۇ.

ئورگانىك ئېرىتكۈچىدە ئېرىتىلگەن لىتىي مېتالنىڭ مولېكۇلا كېسىش بىرىكمىلىرى كەڭ كۆلەمدە تەتقىق قىلىنغان. قانداقلا بولمىسۇن ، ئوخشىمىغان ئورگانىك ئېرىتكۈچىنى ئازايتىشتا ، يوشۇرۇن كۈچى تۆۋەن كىرىمنىينى ئاساس قىلغان ماتېرىياللارغا نىسبەتەن ، ئورگانىك ئېرىتكۈچىنىڭ كېمىيىشى كىرىمنىينى ئاساس قىلغان ماتېرىياللارغا ئاكتىپ لىتىينىڭ يېتەرلىك قوشۇلماسلىقىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا ، بۇ ئۇسۇل ياخشى مۇقىملىق ، يۇقىرى بىخەتەرلىك ۋە يېنىك ئىنكاس قايتۇرۇش ئالاھىدىلىكىگە ئىگە ، شۇڭا پرېلىتسىيغا مۇۋاپىق رېئاكتور تاللاش ئەسلىگە كەلتۈرگىلى بولمايدىغان ئىقتىدار يوقىتىشنى يوقىتىشنىڭ ئۈنۈملۈك ئۇسۇللىرىنىڭ بىرى.

Yan ۋە باشقىلار بپھىنىل (Bp) ۋە ئالتۇن ليثىي ھەققىدە تيتىرىق بولغان LiBp قوشۇلىشىنى تيتراگىدرو فۇراندىكى شۇرۇقودا قۇرغان. SiOx/C قىزدىرىلغان، ئۇرغىتىلغان ۋە سۈزۈلۈپ، بۇ قوشۇلmalىرىدا LIBP-SiOX /C بۈيۈك بولۇپ ئىلىنغان. تىز قىزىش ئۇسۇللىرىدىن كېيىن، LIBP-SiOx /C LixSiOyغا ئايلانغان بولۇپ، SiOx/Cدا بەرابەر تارقىلىدۇ، بۇ ليثىي ئونغا چۈشتۈرۈشنى چەكلەشكە تەسىر قىلىدۇ. بۇ ماتېرىيال يۇقىرى قۇۋۋەت ۋە سايقلار سтабىلىسیتىگە ئىگە. منفى ماتېرىيال سۈپىتىدە LinI0.8Co0.1Mn0.1O2 پوزىتسىيەسى بىلەن تاتىشتۇرۇلغان يۇمشىق قاپلانغان باتارېيا 301Wh /kg يۇقىرى ئېنېرگىيە تۈزۈلىشىگە ۋە 100 قېتىملىق سايقالاردىن كېيىن %93.3 قۇۋۋەت ساقلاش نىسبىتىگە ئىگە. Wang ۋە باشقىلار ليثىي ئالتۇن، بپھىنىل ۋە تىتراگىدرو فۇراندىكى شۇرۇق قوشۇلمىسىدىن LiBp ئىلگىرى ليثىي سۇيىتىنى تەييارلىدى، بۇنىڭ تۆۋەن رېدوكسيون پوتېنسيالى 0.41 V بولغان بولۇپ، ئاكتىپ ماددىلارنى ئۈنۈملۈك تۆۋەنلەتەلەيدۇ.

شۇنداقلا، LiBp قوشۇلىشى بەلگىلىك رەھمەتلىك ھاۋا ئورالماقتا مۇقىم بولىدۇ، فوسفور ۋە كاربون ئېلېكتروۋېت ماددىسىنىڭ ICEنى 94% غا يىڭىلايدۇ، بۇ نىشان ئىشلەپچىلىك قىممىتىگە ئىگە. Shen ۋە باشقىلار نەپتالېن ليثىنى قوشۇما ليثىي قوشۇلىشى سۈپىتىدە ئىشلىتىپ، ئىلگىرى ليثىي نانو Si ئېلېكتروۋېتنى تەييارلاشتى، شۇنداقلا، قېيىن كەينىگە چۈشتۈرۈش زىياندىن 1500 mAh/g نى تۆۋەنلەتتى، شۇنداق قىلىپ Si ئېلېكتروۋېتنىڭ بىرىنچى كۈندىلىك ئۈنۈمünü 96.1%غا ئاشۇرۇشنى تەمىنلىدى. ئىلگىرى ليثىي ئېلېكتروۋېت ۋە مۇناسىۋەتلىك Si/Li2S-PAN ئېلېكتروۋېتى 93.1% بىرىنچى ئۈنۈم билән تولۇق باتارېيا ئىچدىكى قۇرۇلمىدا ئىشلىتىلدى، ئەنرگىيە دەرىجىسى 710 Wh/kg غا يەتكۈزۈلدى. نەپتالېن ليثىدىن بىر قوشۇلما قوشۇمچە ليثىدىن قوشۇمىلارغا قارىغاندا تېخىمۇ بىخەتەر ۋە ارزان، ليثىي چوڭلۇقىنى ئىگىلىش ئۈچۈن تېمپېراتۇرا ۋە ۋاقىتنى كونترول قىلىش ئارقىلىق قوبۇل قىلىشقا بولىدۇ.

نەپتالېن ليثى قوشۇلىشى بويىچە يەككە تەتقىقات بىلەن سېلاشتۇرغاندىكى Jang ۋە باشقىلار Li+ نى ئىشلەپچىقىرىش ئەقلىنى (reduction potential) Organik قوشۇملاردا قانچە تالمىشىمۇ تەتقىق قىلغان سىرىم لاھىيەسى وىجدان ئۇسلۇبىنى تاللىدى؛ جۇغراپىيە رېچىبوسام پەرقلىق پەنلەر زنجىرى تەمىنلىدى. تۆۋەن تەتقىق پوتېنسيالى لىچىلارغا قىشلىقتا توجودلۇق بۇ بىرىنچى كارلاق ئاساسى ماددىلار ئىتراپىدا، شۇنداقلا، LixSiOyغا ليثىي قوشۇش جەريانىدا سىلىكونغا ئاساسلانغان ئورنىغا خىلاپغامە كارىلىق تەتقىق قىلىشقا قانداقلا ياردەم beradi. باتارېيا قوشۇلمىلار سىستېمىدىكى Organik قوشۇما ئۈستىدە قوشۇلۇپ قالغان زىياپلارنى قونىپ قانداقلا شەكىل نەتىجىسى كەتكۈزىشنگىمۇ قابىل.

ئۈگىنىشنى كۆرسىتىش، مولېكولار تىپتېش ئارقىلىق قۇرۇلغان Organik ليثىي قوشۇلمىلىرى نى پوزىتسىيەدە مەنزىل يۇقلۇق ماتېرىياللاردا، يەنە تۆۋەن پوتېنسيال سىلىكونغا ئاساسلانغان ماتېرىياللارغا چۈشتۈرۈش جەريانىدا ياخشى دۇنيانى ياراتمايدۇ. بىراق Organik قوشۇلمىسىنىڭ ئۆزى قىممەت ۋە مەيلى بىر نەم ياخشى بولمايدۇ، بۇرادەر باتارېيا ئىشلەپچىقىش جەريانىدىكى تېخنىك جەۋھەرلەرنىڭ قىممىتى ۋە زىياندىن قېچىلىشىغا مايىسقى سەۋەب بولىدۇ. شۇڭا چوڭ قۇش ساندىكى ئىشلىتىشقا دۇچ كەلگەندە يەنە ئوخشىمىسىز سەۋەبلەر بولغان تەدبىرلەرگە ئېھتىياج بار.

4.خۇلاسىچە ۋە پېسپېكت

لتىيوم ئىيون باتارېيەسىنىڭ كاتېدىدىكى ئاساسلىق ماتېرىيال گرافىت. باتارېيە ساندارنىڭ يىراققى جۇملىيەكرە مەزمۇن ۋە چگيرا تۇتقۇچى ئېھتىياجقى يەنە ئۇزور مەقۇلاخلۇرۇنقا چۇشۇرۇشلۇقتۇر. ئالدىغا لتىيوم سولۇبقاتى تېخنىكىسى باتارېيەنىڭ ئومومىي ئەيدۈرۈلشىنى تەتقىق قىلىپ مۇناسىۋەتلەرنى قۇتۇلدۇرۇشقا بولمايدۇ.

1) مېتال لىتىي تولۇقلايدىغان لىتىيدا ، مېتال لىتىينى ئىشلىتىشنىڭ ئىككى خىل ئۇسۇلى بار: بىۋاسىتە ئۇچرىشىش ۋە ئۆز-ئارا ئۇلىنىش. مۇقىملاشتۇرۇلغان لىتىي مېتال پاراشوكى ۋە لىتىي ياپراقچىسى كالېندارى ئارقىلىق تەييارلانغان 3 قەۋەتلىك ئېلېكترود سودا خاراكتېرلىك كۆپ ئىشلىتىلگەن ، ئەمما ئۇنىڭدا لىتىيلىنىشنىڭ تەكشى ئەمەسلىكى ۋە تەننەرخى يۇقىرى. مېتال لىتىي قەغىزىنىڭ لىتىي تولۇقلىنىشى تاشقى توك يولىنىڭ كونترول ئۈسكۈنىلىرى ۋە لىتىي تولۇقلاش جەريانىنىڭ يۇقىرى تەننەرخىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ ، بۇ سانائەتلىشىش تەننەرخىنى تۆۋەنلىتىش تەلىپىگە پايدىسىز. قىسقا توك يولى ئالاقىسى تەكشى بولمىغان لىمفا ھادىسىسىگە دۇچ كېلىشى مۇمكىن. شۇڭلاشقا ، ھەر خىل جەريانلارنىڭ ئەتراپلىق ئەۋزەللىكى ، لىتىي مېتالنىڭ لىتىي قەۋىتىدىكى ئومۇمىي ئىشلىتىلىشىنى يەنىلا ياخشىلاشقا توغرا كېلىدۇ.

2) لتىيوم مېتال ئالماشتۇرغىچ لتىيوم پۈتىم بولمىسلىماق، لتىيوم پۈتنىڭ نۇقشاش قۇرۇلماق. سىلكون لتىيوم پۈت قوشمىلىرى، قوشۇپر نۇقصىسى لايىھەلەمدە قوشۇلماق. ئەمما، بۇلارنىڭ يۇقىرى ھاياتى دەل نامازان ئالدىغا تۇرمۇش بولۇپ، ئۇزۇن سۆزلۈپ كەتماق. شۇڭا، سۇ سستېمىسى سۇ چىرىش بىلەن تۇرمۇق سۈپىتى توغرا، قاپلاش دەۋىرلىكىگە يەنە بىزنىڭ سوسساق قۇلاي بولماق

3) لتىيوم مېتال ئورگانىك ئىقتىدار، لتىيوم نافثالۈن قوشۇشقۇچسىس، تۆۋەن توك قۇراش قوشقىغا كۈلرۇقىنى قوغداپ سىڭىدىغانلىقى قاتناشقىنى سىلىكوردا لايىھەلەماق. ئەمما، لتىيوم قانداق قوشۇش پىروسىستا بوزۇش قۇراش بۇرۇۋاتقان بوش بەل بۇرۇن نۇقتىسىغا كۆپ بولسا، بۇ قوشۇشقۇۋندە كۆتۈرۈش دەل قىزىلىپ عاراملاشتۇرماق. قوللىنىش قانچىلىك تەننەرخ پۈتۈش بەرەندە ئالماشتۇرۇش پېغەل دەپ تىزىنگە سەۋەب بولماق.