Anns an t-siostam bataraidh lithium-ion malairteach gnàthach, is e am bàillidh cuibhreachaidh sa mhòr-chuid an giùlan dealain.Gu sònraichte, chan eil giùlan gu leòr de stuth electrode dearbhach gu dìreach a ’cuingealachadh gnìomhachd an ath-bhualadh electrochemical.Feumar àidseant giùlain iomchaidh a chuir ris gus seoltachd an stuth àrdachadh agus an lìonra giùlain a thogail gus sianal luath a thoirt seachad airson còmhdhail dealanach agus dèanamh cinnteach gu bheil an stuth gnìomhach air a làn chleachdadh.Mar sin, tha an t-àidseant giùlain cuideachd na stuth riatanach anns a ’bhataraidh lithium-ion an coimeas ris an stuth gnìomhach.

Tha coileanadh àidseant giùlain gu ìre mhòr an urra ri structar nan stuthan agus na dòighean anns a bheil e ann an conaltradh ris an stuth gnìomhach.Tha na feartan a leanas aig riochdairean giùlain bataraidh lithium-ion a thathas a’ cleachdadh gu cumanta:

(1) Carbon dubh: Tha structar carbon dubh air a chuir an cèill leis an ìre de bhith a’ cruinneachadh gràineanan gualain dubh ann an slabhraidh no cumadh grape.Na mìrean grinn, an t-sèine lìonra làn phasgan, an raon uachdar sònraichte mòr, agus tomad an aonaid, a tha buannachdail gus structar giùlain slabhraidh a chruthachadh ann an dealan.Mar riochdaire de riochdairean giùlain traidiseanta, is e carbon dubh an-dràsta an àidseant giùlain as fharsainge.Is e an ana-cothrom gu bheil a’ phrìs àrd agus gu bheil e duilich a sgapadh.

(2)Grafait: Tha grafait giùlain air a chomharrachadh le meud gràin faisg air meud nan stuthan gnìomhach adhartach is àicheil, farsaingeachd uachdar meadhanach sònraichte, agus deagh ghiùlan dealain.Bidh e ag obair mar nód den lìonra giùlain anns a ’bhataraidh, agus anns an electrode àicheil, chan urrainn dha a-mhàin an giùlan a leasachadh, ach cuideachd an comas.

(3) P-Li: Tha Super P-Li air a chomharrachadh le meud mìrean beaga, coltach ri carbon dubh giùlain, ach farsaingeachd uachdar sònraichte meadhanach, gu sònraichte ann an cruth meuran anns a’ bhataraidh, a tha gu math buannachdail airson lìonra giùlain a chruthachadh.Is e an ana-cothrom gu bheil e duilich a sgaoileadh.

(4)Nanotubes gualain (CNTs): Tha CNTn nan riochdairean giùlain a tha air nochdadh anns na bliadhnachan mu dheireadh.Mar as trice tha trast-thomhas aca timcheall air 5nm agus fad 10-20um.Chan urrainn dhaibh a-mhàin a bhith nan “uèirichean” ann an lìonraidhean giùlain, ach cuideachd tha buaidh còmhdach electrode dùbailte aca gus cluich a thoirt do fheartan àrd-ìre supercapacitors.Tha an deagh ghiùlan teirmeach aige cuideachd a’ toirt taic do sgaoileadh teas rè cosgais bataraidh agus leigeil ma sgaoil, lughdaich polarachadh bataraidh, leasaich coileanadh bataraidh àrd is ìosal teòthachd, agus leudaich beatha bataraidh.

Mar àidseant giùlain, faodar CNTn a chleachdadh còmhla ri diofar stuthan electrode adhartach gus comas, ìre, agus coileanadh baidhsagal stuthan / bataraidh a leasachadh.Am measg nan stuthan electrode dearbhach a ghabhas cleachdadh tha: LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4, electrode dearbhach polymer, Li3V2 (PO4)3, manganese oxide, agus an leithid.

An coimeas ri riochdairean giùlain cumanta eile, tha mòran bhuannachdan aig nanotubes gualain mar riochdairean giùlain adhartach is àicheil airson bataraidhean lithium-ion.Tha giùlan dealain àrd aig nanotuban carbon.A bharrachd air an sin, tha co-mheas taobh mòr aig CNTn, agus faodaidh meud cur-ris nas ìsle ìre sìolachaidh a choileanadh coltach ri stuthan cur-ris eile (a’ cumail astar dealanan anns an todhar no imrich ionadail).Leis gum faod nanotuban gualain lìonra còmhdhail dealanach fìor èifeachdach a chruthachadh, faodar luach giùlain coltach ri luach cuir-ris gràin spherical a choileanadh le dìreach 0.2 wt% de SWCNTn.

(5)Grafainnna sheòrsa ùr de stuth gualain planar sùbailte dà-thaobhach le giùlan dealain is teirmeach sàr-mhath.Tha an structar a’ leigeil le còmhdach duilleag graphene cumail ris na gràinean de stuth gnìomhach, agus a’ toirt seachad àireamh mhòr de làraich conaltraidh giùlain airson na mìrean stuth gnìomhach electrode dearbhach agus àicheil, gus an tèid na dealanan a dhèanamh ann an àite dà-thaobhach gus a chruthachadh. lìonra giùlain sgìre mhòr.Mar sin tha e air a mheas mar an riochdaire giùlain as fheàrr an-dràsta.

Tha an carbon dubh agus an stuth gnìomhach ann an conaltradh puing, agus faodaidh iad a dhol a-steach do na gràinean den stuth gnìomhach gus an co-mheas cleachdaidh de na stuthan gnìomhach àrdachadh gu h-iomlan.Tha na nanotubes gualain ann an conaltradh loidhne puing, agus faodar an eadar-ghearradh eadar na stuthan gnìomhach gus structar lìonra a chruthachadh, a tha chan ann a-mhàin ag àrdachadh seoltachd, Aig an aon àm, faodaidh e cuideachd a bhith na àidseant ceangail pàirt, agus modh conaltraidh graphene is e conaltradh puing-ri-aghaidh a th’ ann, a dh’ fhaodas uachdar an stuth gnìomhach a cheangal gus lìonra giùlain mòr a chruthachadh mar phrìomh bhuidheann, ach tha e duilich an stuth gnìomhach a chòmhdach gu tur.Eadhon ged a tha an ìre de graphene a chaidh a chur ris air a mheudachadh gu leantainneach, tha e duilich an stuth gnìomhach a chleachdadh gu tur, agus ions Li sgaoilte agus crìonadh ann an coileanadh an dealan.Mar sin, tha gluasad math co-phàirteach aig na trì stuthan sin.Le bhith a’ measgachadh nanotubes gualain dubh no carbon le graphene gus lìonra giùlain nas coileanta a thogail, faodaidh sin tuilleadh leasachaidh a dhèanamh air coileanadh iomlan an dealan.

A bharrachd air an sin, bho shealladh graphene, tha coileanadh graphene eadar-dhealaichte bho dhiofar dhòighean ullachaidh, anns an ìre de lughdachadh, meud na duilleige agus an co-mheas de charbon dubh, an sgapadh, agus tiugh an electrod uile a ’toirt buaidh air nàdar de riochdairean giùlain gu mòr.Nam measg, leis gur e gnìomh an àidseant giùlain lìonra giùlain a thogail airson còmhdhail dealanach, mura h-eil an t-àidseant giùlain fhèin air a sgapadh gu math, tha e duilich lìonra giùlain èifeachdach a thogail.An coimeas ris an àidseant giùlain carbon dubh traidiseanta, tha raon uachdar sònraichte fìor àrd aig graphene, agus tha a ’bhuaidh conjugate π-π ga dhèanamh nas fhasa cruinneachadh ann an tagraidhean practaigeach.Mar sin, tha mar a nì thu graphene siostam sgaoilidh math agus a’ dèanamh làn fheum den choileanadh sàr-mhath aige na phrìomh dhuilgheadas a dh’ fheumar a rèiteach ann an cleachdadh farsaing de graphene.