லித்தியம் பாலிமர் பேட்டரி கோட்பாடு

லித்தியம் பாலிமர் பேட்டரி கோட்பாடு

2023-5-12

சந்தையில் வணிக ரீதியாக கிடைக்கக்கூடிய இரண்டு தொழில்நுட்பங்கள் லித்தியம்-அயன் பாலிமர்கள் என குறிப்பிடப்படுகின்றன (இங்கு "பாலிமர்" என்பது "எலக்ட்ரோலைட் ஐசோலேஷன் பாலிமர்" ஆகும்).

பேட்டரி பின்வரும் பகுதிகளைக் கொண்டுள்ளது:

நேர்மறை மின்முனை: LiCoO2 லித்தியம் கோபால்ட் டை ஆக்சைடு அல்லது LiMn2O4 லித்தியம் டெட்ராக்சைடு மாங்கனீசு டை ஆக்சைடு

உதரவிதானம்: கடத்தும் எலக்ட்ரோலைட் பாலிமர் (பாலிஎதிலீன் கிளைகோல், PEO போன்றவை)

எதிர்மறை மின்முனை: லித்தியம் அல்லது லித்தியம் கார்பன் உட்பொதிக்கப்பட்ட (வேதியியல்) கலவை

வழக்கமான எதிர்வினை: (வெளியேற்றம்)

எதிர்மறை மின்முனை: (கார்பன் லிக்ஸ்) → C+xLi+xe

உதரவிதானம்: Li கடத்தும்

நேர்மறை மின்முனை: Li1 − xCoO2+xLi+xe → LiCoO2

மொத்த எதிர்வினை: (கார்பன் xLi+xe)+Li1-xCoO2 → LiCoO2+கார்பன்

எலக்ட்ரோலைட்/மெம்பிரேன் பாலிமர்கள் பாலிஎதிலீன் கிளைகோல் (PEO), லித்தியம் பொட்டாசியம் ஹெக்ஸாபுளோரைடு (LiPF6) அல்லது சிலிக்கா கொண்ட மற்ற கடத்தும் உப்புகள் அல்லது இயந்திர பண்புகளை மேம்படுத்தும் மற்ற நிரப்பு பொருட்கள் போன்ற திடமான பாலிமர்களாக இருக்கலாம் (அத்தகைய முறைகள் இன்னும் வணிகமயமாக்கப்படவில்லை). பாதுகாப்புத் தேவைகளின் கீழ், பெரும்பாலான பேட்டரிகள் கார்பன் உட்பொதிக்கப்பட்ட லித்தியத்தை எதிர்மறை மின்முனையாகப் பயன்படுத்துகின்றன, அவெஸ்டர் (பேட்ஸ்கேப்புடன் இணைந்த பிறகு) போன்ற சில உற்பத்தியாளர்கள் தவிர, உலோக லித்தியத்தை எதிர்மறை மின்முனையாகப் பயன்படுத்தும் (லித்தியம் உலோக பாலிமர் பேட்டரிகள் என குறிப்பிடப்படுகிறது).

இரண்டு வணிக மின்கலங்களும் பாலிவினைலைடின் ஃவுளூரைடு (PVdF) மூலம் பாலிமரைஸ் செய்யப்படுகின்றன. கூழ் கரைப்பான்கள் மற்றும் எத்திலீன் கார்பனேட் (EC)/டைமெத்தில் கார்பனேட் (DMC)/டைத்தில் கார்பனேட் (DEC) போன்ற உப்புகள் பூசப்படுகின்றன. லித்தியம் மாங்கனீசு ஆக்சைடை (LiMn2O4) நேர்மறை மின்முனையாகப் பயன்படுத்துவதில் வேறுபாடு உள்ளது (பெல்கோர்/டெல்கார்டியாவின் தொழில்நுட்பம்); பாரம்பரிய முறை கோபால்ட் லித்தியம் ஆக்சைடு (LiCoO2) பயன்படுத்தப்படுகிறது.

வணிக ரீதியாக இன்னும் பரவலாகக் கிடைக்கவில்லை என்றாலும், பாலிமர்களை நேர்மறை மின்முனைகளாகப் பயன்படுத்தும் பல்வேறு வகையான லித்தியம் பாலிமர் பேட்டரிகள் உள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, மோல்டெக் கடத்தும் பிளாஸ்டிக் மற்றும் கார்பன் சல்பர் கலவைகளால் செய்யப்பட்ட நேர்மறை மின்முனைகளை உருவாக்குகிறது. இருப்பினும், 2005 ஆம் ஆண்டு வரை, இந்த தொழில்நுட்பம் சுய வெளியீட்டில் சிக்கல்கள் இருப்பதாகத் தோன்றியது மற்றும் உற்பத்திச் செலவுகளும் அதிகமாக இருந்தன.

மற்ற முறைகளில் கரிம சேர்மங்கள் மற்றும் கடத்தும் பாலிமர்கள் கொண்ட கந்தகத்தை பாலினிலின் போன்ற நேர்மறை மின்முனைகளாகப் பயன்படுத்துவது அடங்கும். இந்த முறை குறைந்த உள் எதிர்ப்பு மற்றும் அதிக வெளியேற்ற கொள்ளளவு உட்பட நல்ல உயர் வெளியேற்ற திறனை அடைய முடியும், ஆனால் போதிய சுழற்சி நேரங்கள் மற்றும் அதிக செலவில் சிக்கல்கள் உள்ளன.