বৈদ্যুতিক গাড়ির বাজারের গরম ডিগ্রি দ্বারা প্রভাবিত,লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি, বৈদ্যুতিক গাড়ির মূল উপাদানগুলির মধ্যে একটি হিসাবে, অনেকাংশে জোর দেওয়া হয়েছে।মানুষ একটি দীর্ঘ জীবন, উচ্চ ক্ষমতা, ভাল নিরাপত্তা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বিকাশের জন্য প্রতিশ্রুতিবদ্ধ।তাদের মধ্যে, এর টেনশনলিথিয়াম আয়ন ব্যাটারিক্ষমতা প্রত্যেকের মনোযোগের যোগ্য, শুধুমাত্র লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ক্ষয়ক্ষতির কারণ বা মেকানিজমের পূর্ণ ধারণা, সমস্যা সমাধানের জন্য সঠিক ওষুধ লিখে দিতে সক্ষম হওয়ার জন্য, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ক্ষমতা কেন ক্ষয়
লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ক্ষমতা হ্রাসের কারণ
1. ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদান
LiCoO2 হল সাধারণভাবে ব্যবহৃত ক্যাথোড উপকরণগুলির মধ্যে একটি (3C ক্যাটাগরি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, এবং পাওয়ার ব্যাটারি মূলত টারনারি এবং লিথিয়াম আয়রন ফসফেট বহন করে)।চক্রের সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে সক্রিয় লিথিয়াম আয়নগুলির ক্ষতি ক্ষমতা ক্ষয়কে আরও বেশি অবদান রাখে।200 চক্রের পরে, LiCoO2 একটি ফেজ ট্রানজিশনের মধ্য দিয়ে যায়নি, বরং ল্যামেলার কাঠামোতে পরিবর্তন হয়েছে, যার ফলে Li+ ডি-এমবেডিংয়ে অসুবিধা হয়েছে।
LiFePO4 এর ভাল কাঠামোগত স্থায়িত্ব রয়েছে, কিন্তু অ্যানোডে Fe3+ দ্রবীভূত হয় এবং গ্রাফাইট অ্যানোডে Fe ধাতুতে হ্রাস পায়, যার ফলে অ্যানোড পোলারাইজেশন বৃদ্ধি পায়।সাধারণত LiFePO4 কণার আবরণ বা ইলেক্ট্রোলাইটের পছন্দ দ্বারা Fe3+ দ্রবীভূত হওয়া রোধ করা হয়।
এনসিএম টারনারি উপকরণ ① ট্রানজিশন মেটাল অক্সাইড ক্যাথোড উপাদানে ট্রানজিশন ধাতব আয়নগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় দ্রবীভূত করা সহজ, এইভাবে ইলেক্ট্রোলাইটে মুক্ত হয় বা নেতিবাচক দিকে জমা হয় যার ফলে ক্ষমতা ক্ষয় হয়;② যখন ভোল্টেজ 4.4V বনাম Li+/L এর চেয়ে বেশি হয়, তখন ত্রিমুখী উপাদানের কাঠামোগত পরিবর্তন ক্ষমতার অবনতির দিকে নিয়ে যায়;③ Li-Ni মিশ্রিত সারি, যা Li+ চ্যানেলে বাধা সৃষ্টি করে।
LiMnO4-ভিত্তিক লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ক্ষমতা হ্রাসের প্রধান কারণগুলি হল 1. অপরিবর্তনীয় পর্যায় বা কাঠামোগত পরিবর্তন, যেমন জাহন-টেলার বিপর্যয়;এবং 2. ইলেক্ট্রোলাইটে Mn এর দ্রবীভূতকরণ (ইলেক্ট্রোলাইটে এইচএফের উপস্থিতি), অসামঞ্জস্য প্রতিক্রিয়া, বা অ্যানোডে হ্রাস।
2. নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপকরণ
গ্রাফাইটের অ্যানোডের দিকে লিথিয়াম বৃষ্টিপাতের প্রজন্ম (লিথিয়ামের একটি অংশ "মৃত লিথিয়াম" হয়ে যায় বা লিথিয়াম ডেনড্রাইট তৈরি করে), নিম্ন তাপমাত্রায়, লিথিয়াম আয়ন প্রসারণ সহজে ধীর হয়ে যায় যা লিথিয়াম বৃষ্টিপাতের দিকে পরিচালিত করে এবং লিথিয়াম বৃষ্টিপাত ঘটতে পারে। যখন N/P অনুপাত খুব কম হয়।
অ্যানোডের দিকে SEI ফিল্মের বারবার ধ্বংস এবং বৃদ্ধি লিথিয়াম হ্রাস এবং মেরুকরণ বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে।
সিলিকন-ভিত্তিক অ্যানোডে লিথিয়াম এমবেডিং/ডি-লিথিয়াম অপসারণের পুনরাবৃত্তি প্রক্রিয়া সহজেই আয়তনের প্রসারণ এবং সিলিকন কণাগুলির ক্র্যাক ব্যর্থতার দিকে নিয়ে যেতে পারে।অতএব, সিলিকন অ্যানোডের জন্য, এটির আয়তনের প্রসারণকে বাধা দেওয়ার উপায় খুঁজে বের করা বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
3. ইলেক্ট্রোলাইট
ইলেক্ট্রোলাইটের ফ্যাক্টর যা এর ক্ষমতা হ্রাসে অবদান রাখেলিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিঅন্তর্ভুক্ত:
1. জৈব দ্রাবকের জন্য দ্রাবক এবং ইলেক্ট্রোলাইটগুলির পচন (গুরুতর ব্যর্থতা বা নিরাপত্তা সমস্যা যেমন গ্যাস উত্পাদন), যখন অক্সিডেশন সম্ভাবনা 5V বনাম Li+/Li বা হ্রাস সম্ভাবনা 0.8V এর চেয়ে কম হয় (ভিন্ন ইলেক্ট্রোলাইট পচন ভোল্টেজ ভিন্ন), পচে যাওয়া সহজ।ইলেক্ট্রোলাইটের জন্য (যেমন LiPF6), এটি দুর্বল স্থিতিশীলতার কারণে উচ্চ তাপমাত্রায় (55℃ এর বেশি) পচন করা সহজ;
2. চক্রের সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে ইলেক্ট্রোলাইট এবং ধনাত্মক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের মধ্যে প্রতিক্রিয়া বৃদ্ধি পায়, যার ফলে ভর স্থানান্তর ক্ষমতা দুর্বল হয়ে পড়ে।
4. ডায়াফ্রাম
ডায়াফ্রাম ইলেক্ট্রনগুলিকে ব্লক করতে পারে এবং আয়নগুলির সংক্রমণ পূরণ করতে পারে।যাইহোক, যখন ডায়াফ্রামের ছিদ্রগুলি ইলেক্ট্রোলাইট ইত্যাদির পচনশীল পণ্য দ্বারা অবরুদ্ধ হয়, বা উচ্চ তাপমাত্রায় ডায়াফ্রাম সঙ্কুচিত হয়, বা ডায়াফ্রামের বয়স বেড়ে যায় তখন Li+ পরিবহনের জন্য ডায়াফ্রামের ক্ষমতা হ্রাস পায়।উপরন্তু, অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিট নেতৃস্থানীয় ডায়াফ্রাম ছিদ্র করে লিথিয়াম ডেনড্রাইট গঠন এর ব্যর্থতার প্রধান কারণ।
5. তরল সংগ্রহ
সংগ্রাহকের কারণে ক্ষমতা হ্রাসের কারণ সাধারণত সংগ্রাহকের ক্ষয় হয়।তামাকে নেতিবাচক সংগ্রাহক হিসাবে ব্যবহার করা হয় কারণ এটি উচ্চ সম্ভাবনায় অক্সিডাইজ করা সহজ, অন্যদিকে অ্যালুমিনিয়ামকে ইতিবাচক সংগ্রাহক হিসাবে ব্যবহার করা হয় কারণ এটি কম সম্ভাবনায় লিথিয়ামের সাথে একটি লিথিয়াম-অ্যালুমিনিয়াম মিশ্রণ তৈরি করা সহজ।কম ভোল্টেজের অধীনে (1.5V যত কম এবং নীচে, অতিরিক্ত-স্রাব), তামা ইলেক্ট্রোলাইটে Cu2+ তে অক্সিডাইজ করে এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের পৃষ্ঠে জমা হয়, লিথিয়ামের ডি-এমবেডিংকে বাধা দেয়, ফলে ক্ষমতা হ্রাস পায়।এবং ইতিবাচক দিকে, এর ওভারচার্জিংব্যাটারিঅ্যালুমিনিয়াম সংগ্রাহকের পিটিং ঘটায়, যা অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের বৃদ্ধি এবং ক্ষমতা হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে।
6. চার্জ এবং স্রাব কারণ
অতিরিক্ত চার্জ এবং ডিসচার্জ মাল্টিপ্লায়ার লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ত্বরিত ক্ষমতা হ্রাস করতে পারে।চার্জ/ডিসচার্জ গুণক বৃদ্ধির অর্থ হল ব্যাটারির মেরুকরণ প্রতিবন্ধকতা সেই অনুযায়ী বৃদ্ধি পায়, যার ফলে ক্ষমতা হ্রাস পায়।উপরন্তু, উচ্চ গুণগত হারে চার্জিং এবং ডিসচার্জিং দ্বারা উত্পন্ন প্রসারণ-প্ররোচিত চাপ ক্যাথোড সক্রিয় উপাদানের ক্ষতি এবং ব্যাটারির ত্বরিত বার্ধক্যের দিকে পরিচালিত করে।
ওভারচার্জিং এবং অতিরিক্ত ডিসচার্জিং ব্যাটারির ক্ষেত্রে, নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড লিথিয়াম বৃষ্টিপাতের প্রবণতা, ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড অত্যধিক লিথিয়াম অপসারণ প্রক্রিয়া ধসে পড়ে এবং ইলেক্ট্রোলাইটের অক্সিডেটিভ পচন (উপ-পণ্য এবং গ্যাস উত্পাদনের ঘটনা) ত্বরান্বিত হয়।যখন ব্যাটারি অতিরিক্ত ডিসচার্জ হয়, তখন তামার ফয়েল দ্রবীভূত হতে থাকে (লিথিয়াম ডি-এমবেডিংকে বাধা দেয়, বা সরাসরি তামা ডেনড্রাইট তৈরি করে), যা ক্ষমতা হ্রাস বা ব্যাটারি ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করে।
চার্জিং কৌশল সমীক্ষায় দেখা গেছে যে যখন চার্জিং কাট-অফ ভোল্টেজ 4V হয়, তখন যথাযথভাবে চার্জিং কাট-অফ ভোল্টেজ কমিয়ে (যেমন, 3.95V) ব্যাটারির চক্রের জীবনকে উন্নত করতে পারে।এটিও দেখানো হয়েছে যে দ্রুত চার্জ করা ব্যাটারি 100% SOC তে দ্রুত ক্ষয় হয় 80% SOC তে দ্রুত চার্জ করার চেয়ে।উপরন্তু, লি এট আল।দেখা গেছে যে যদিও স্পন্দন চার্জিং দক্ষতা উন্নত করতে পারে, ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পাবে এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড সক্রিয় উপাদানের ক্ষতি গুরুতর।
7.তাপমাত্রা
এর ক্ষমতার উপর তাপমাত্রার প্রভাবলিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিএছাড়াও খুব গুরুত্বপূর্ণ।বর্ধিত সময়ের জন্য উচ্চ তাপমাত্রায় কাজ করার সময়, ব্যাটারির মধ্যে পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া বৃদ্ধি পায় (যেমন, ইলেক্ট্রোলাইটের পচন), যার ফলে ক্ষমতার অপরিবর্তনীয় ক্ষতি হয়।বর্ধিত সময়ের জন্য নিম্ন তাপমাত্রায় কাজ করার সময়, ব্যাটারির মোট প্রতিবন্ধকতা বৃদ্ধি পায় (ইলেক্ট্রোলাইট পরিবাহিতা হ্রাস পায়, SEI প্রতিবন্ধকতা বৃদ্ধি পায়, এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়ার হার হ্রাস পায়), এবং ব্যাটারি থেকে লিথিয়াম বৃষ্টিপাত ঘটতে পারে।
লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ক্ষমতা হ্রাসের জন্য উপরেরটি প্রধান কারণ, উপরের ভূমিকার মাধ্যমে আমি বিশ্বাস করি যে আপনি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ক্ষমতা হ্রাসের কারণগুলি বুঝতে পেরেছেন।
পোস্টের সময়: জুলাই-২৪-২০২৩