Tuairimí: 0 Údar: Eagarthóir Láithreáin Foilsiú Am: 2024-11-23 Tionscnamh: Suigh
Tá éabhlóid thapa cadhnraí litiam-ian (LIBS) ríthábhachtach chun leictreonaic iniompartha, feithiclí leictreacha (EVs), agus córais stórála fuinnimh in-athnuaite a chur chun cinn. De réir mar a fhásann an t -éileamh ar dhlús fuinnimh níos airde agus ar an saol timthriall níos faide, tá taighdeoirí ag fiosrú ábhar nuálach do leictreoidí ceallraí. Ceann de na dul chun cinn is mó a bhfuil gealladh fúthu ná úsáid leictreoidí diúltacha póiriúla, go háirithe i gcórais ilchodacha sileacain-charbóin. Tá an poitéinseal ag na hábhair seo aghaidh a thabhairt ar theorainneacha anóidí graifíte traidisiúnta, amhail cumas íseal agus droch -chobhsaíocht rothaíochta. Ach an bhfuil leictreoidí póiriúla diúltacha fíor-oiriúnach do chadhnraí litiam-ian athluchtaithe? Léiríonn an páipéar seo an eolaíocht, na tairbhí, na dúshláin agus an poitéinseal a bhaineann leis na hábhair seo amach anseo.
Chun tuiscint níos fearr a fháil ar an ról atá ag carbón scagach i leictreoidí diúltacha sileacain-charbóin, tá sé riachtanach a chuid airíonna agus feidhmeanna uathúla a scrúdú. Mar shampla, ** Aithníodh go forleathan go bhfuil carbón póiriúil le haghaidh sil -leagan sileacain ** as a achar dromchla ard, friotaíocht inmheánach íseal, agus cobhsaíocht leictriceimiceach den scoth. Fágann na tréithe seo gur iarrthóir idéalach é le haghaidh LIBanna ardfheidhmíochta. Is féidir leat níos mó a fhiosrú faoina fheidhmchláir in anóid sileacain-charbóin trí chuairt a thabhairt Carbón scagach le haghaidh leictreoid dhiúltach charbóin sileacain.
Déantar innealtóireacht ar leictreoidí diúltacha póiriúla chun feidhmíocht cadhnraí litiam-ian a fheabhsú trí aghaidh a thabhairt ar phríomhdhúshláin amhail leathnú toirte, idirleathadh litiam-ian, agus cobhsaíocht leictreoidí. Tá ról ríthábhachtach ag struchtúr an charbóin phóiriúil, lena n -áirítear micropores, mesopores, agus macropores, ina fheidhmiúlacht. Soláthraíonn na pores seo go leor spáis do cháithníní sileacain, a théann faoi athruithe suntasacha toirte le linn na bpróiseas lithíochta agus dí -chomhdhlúthaithe.
Tairgeann Silicon, mar ábhar anóid eile an chéad ghlúin, cumas teoiriciúil de thart ar 4200 mA/g, atá níos mó ná deich n-uaire níos mó ná graifít thraidisiúnta. Mar sin féin, cuireadh bac ar a chur i bhfeidhm praiticiúil trí shaincheisteanna mar dhíghrádú meicniúil agus droch -shaol timthrialla. Feidhmíonn creataí carbóin póiriúla mar mhaolán, ag maolú na ndúshlán seo trí fhreastal ar leathnú agus ar chrapadh cáithníní sileacain. Ní hamháin go bhfeabhsaíonn sé seo an saol timthrialla ach cuireann sé le dlús fuinnimh foriomlán na ceallraí freisin.
Cuirtear éifeachtúlacht an charbóin phóiriúil i LIBS i leith a chuid airíonna uathúla:
Achar dromchla ard sonrach: Is iondúil go mbíonn achar dromchla sonrach ag ábhair charbóin phóiriúla níos mó ná 1600 m²/g, a éascaíonn sil-leagan sileacain éifeachtach agus idirleathadh litiam-ian.
Friotaíocht Inmheánach Íseal: Cinntíonn an mhaoin seo nach bhfuil mórán caillteanais fuinnimh ann le linn timthriallta muirir agus scaoilte.
Ábhar ard-íonachta agus fuinseoige íseal: Cuireann na tréithe seo le cobhsaíocht leictriceimiceach an ábhair agus le feidhmíocht fhadtéarmach an ábhair.
Dáileadh méid pore inchoigeartaithe: Ceadaíonn an cumas chun méideanna pore (1-4 nm) a chur in oiriúint d'fheidhmíocht optamaithe bunaithe ar fheidhmeanna sonracha.
Mar gheall ar na tréithe seo, is ábhar ildánach carbóin póiriúil é le haghaidh feidhmchlár Lib éagsúla, lena n-áirítear cadhnraí cumhachta ardfhuinnimh agus córais stórála fuinnimh. Chun níos mó a fhoghlaim faoi ard -airíonna carbóin scagach, seiceáil amach Carbón scagach ardfheidhmíochta le haghaidh sil-leagan sileacain.
Tá roinnt buntáistí ag baint le comhtháthú leictreoidí póiriúla diúltacha i LIBS:
Méadaíonn an teaglaim de shileacain agus de charbón scagach dlús fuinnimh na LIBS go mór. Ceadaíonn an struchtúr póiriúil luchtú sileacain níos airde agus sláine struchtúrach a choinneáil ag an am céanna, rud a fhágann go mbíonn cadhnraí le hamanna níos faide agus acmhainn stórála níos mó.
Ceann de na príomhdhúshláin a bhaineann le hainmhithe sileacain ná a saol bocht timthriall mar gheall ar dhíghrádú meicniúil. Maolaíonn creataí carbóin póiriúla an tsaincheist seo trí mhaitrís sholúbtha a sholáthar a fhreastalaíonn ar athruithe toirt Silicon, rud a fheabhsaíonn marthanacht na ceallraí.
Cumasaíonn an t-achar dromchla ard-sonrach agus friotaíocht inmheánach íseal carbóin póiriúil idirleathadh litiam-ian níos tapúla agus iompar leictreon. Is ionann é seo agus cumais mhuirearú agus urscaoilte níos tapúla, atá ríthábhachtach d'iarratais ar nós EVs agus leictreonaic iniompartha.
In ainneoin a gcuid buntáistí iomadúla, níl dúshláin ag baint le leictreoidí diúltacha póiriúla. Is féidir le táirgeadh carbóin scagach ardchaighdeáin a bheith dian ar chostas, agus is ábhar imní é inscálaitheacht na n-ábhar seo. Ina theannta sin, teastaíonn tuilleadh taighde agus forbartha chun an cóimheas sileacain-charbóin agus an dáileadh méid pore a bharrfheabhsú le haghaidh feidhmchlár sonrach.
Dúshlán eile is ea an chéad éifeachtúlacht coulombic (ICE), a bhfuil claonadh aige a bheith níos ísle in anóidí sileacain-charbóin i gcomparáid le anóidí graifíte traidisiúnta. Tá sé seo go príomha mar gheall ar fhoirmiú ciseal interphase leictrilít soladach (SEI) le linn an chéad timthrialla, a ídíonn iain litiam agus a laghdaíonn cumas tosaigh na ceallraí.
Breathnaíonn todhchaí na leictreoidí póiriúla diúltacha i LIBanna, le dul chun cinn leanúnach i dteicnící eolaíochta agus déantúsaíochta ábhartha. Tá taighdeoirí ag fiosrú modhanna núíosacha chun costais táirgthe a laghdú, oighear a fheabhsú, agus feidhmíocht fhoriomlán anóid sileacain-charbóin a fheabhsú. Tá tarraingt ábhair hibrideacha a chomhcheanglaíonn na buntáistí a bhaineann le carbón scagach le hard -ábhair eile ag tarraingt.
De réir mar a mhéadaíonn an t-éileamh ar chadhnraí ardfheidhmíochta, táthar ag súil go dtiocfaidh dlús le glacadh le leictreoidí diúltacha póiriúla. Tá cuideachtaí ar nós Zhejiang Apex Energy Technology Co., Ltd. ar thús cadhnaíochta sa nuálaíocht seo, ag tairiscint réitigh cheannródaíocha le haghaidh anóidí sileacain-charbóin. Le haghaidh tumadh níos doimhne isteach ina dtairiscintí táirge, tabhair cuairt ar Carbón scagach le haghaidh leictreoid dhiúltach charbóin sileacain.
Is ionann leictreoidí diúltacha póiriúla agus léim shuntasach ar aghaidh sa tóir ar chadhnraí litiam-ian ardfheidhmíochta. Mar gheall ar a gcumas chun dlús fuinnimh a fheabhsú, saol na rothaíochta a fheabhsú, agus rátaí muirir níos tapúla a thacú, is rogha láidir iad do réitigh stórála fuinnimh na chéad ghlúine eile. Mar sin féin, beidh sé ríthábhachtach aghaidh a thabhairt ar na dúshláin a bhaineann le costas, inscálaitheacht, agus éifeachtúlacht tosaigh dá nglacadh forleathan.
De réir mar a leanann iarrachtaí taighde agus forbartha ar aghaidh, tá poitéinseal na n-ábhar carbóin póiriúil in anóidí sileacain-charbóin ag éirí níos soiléire. Dóibh siúd ar spéis leo iniúchadh a dhéanamh ar na dul chun cinn is déanaí sa réimse seo, smaoinigh ar fhoghlaim níos mó faoi Carbón scagach ardfheidhmíochta le haghaidh sil-leagan sileacain.
