Í núverandi litíumjónarafhlöðukerfi í atvinnuskyni er takmarkandi þátturinn aðallega rafleiðni.Einkum takmarkar ófullnægjandi leiðni jákvæða rafskautsefnisins beinlínis virkni rafefnahvarfsins.Nauðsynlegt er að bæta við viðeigandi leiðandi efni til að auka leiðni efnisins og byggja upp leiðandi netið til að veita hraðvirka rás fyrir rafeindaflutninga og tryggja að virka efnið sé að fullu nýtt.Þess vegna er leiðandi efnið einnig ómissandi efni í litíumjónarafhlöðunni miðað við virka efnið.

Frammistaða leiðandi efnis fer að miklu leyti eftir uppbyggingu efnanna og hvernig það er í snertingu við virka efnið.Almennt notuð litíumjón rafhlaða leiðandi efni hafa eftirfarandi eiginleika:

(1) Kolsvart: Uppbygging kolsvarts er gefin upp með því hversu mikið kolsvart agna er samansafn í keðju eða þrúguform.Fínu agnirnar, þéttpakkað netkeðja, stóra tiltekna yfirborðsflatarmálið og massaeiningarnar, sem eru gagnlegar til að mynda keðjuleiðandi uppbyggingu í rafskautinu.Sem fulltrúi hefðbundinna leiðandi efna er kolsvart nú mest notaða leiðandi efnið.Ókosturinn er sá að verðið er hátt og erfitt að dreifa því.

(2)Grafít: Leiðandi grafít einkennist af kornastærð sem er nálægt því að vera jákvæð og neikvæð, virku efnin, í meðallagi tilteknu yfirborði og góðri rafleiðni.Það virkar sem hnútur leiðandi netsins í rafhlöðunni og í neikvæða rafskautinu getur það ekki aðeins bætt leiðni heldur einnig getu.

(3) P-Li: Super P-Li einkennist af lítilli kornastærð, svipað og leiðandi kolsvart, en í meðallagi ákveðnu yfirborði, sérstaklega í formi útibúa í rafhlöðunni, sem er mjög hagkvæmt til að mynda leiðandi net.Ókosturinn er sá að erfitt er að dreifa því.

(4)Kolefnis nanórör (CNT): CNT eru leiðandi efni sem hafa komið fram á undanförnum árum.Þeir hafa almennt þvermál um það bil 5nm og lengd 10-20um.Þeir geta ekki aðeins virkað sem „vírar“ í leiðandi netum, heldur hafa þeir einnig tvöfalt rafskautslagsáhrif til að gefa háhraða eiginleika ofurþétta leik.Góð hitaleiðni þess stuðlar einnig að hitaleiðni við hleðslu og afhleðslu rafhlöðunnar, dregur úr skautun rafhlöðunnar, bætir afköst rafhlöðunnar við háan og lágan hita og lengir endingu rafhlöðunnar.

Sem leiðandi efni er hægt að nota CNTs ásamt ýmsum jákvæðum rafskautsefnum til að bæta afkastagetu, hraða og hringrásarafköst efnis/rafhlöðu.Jákvæð rafskautsefni sem hægt er að nota eru: LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4, fjölliða jákvæð rafskaut, Li3V2(PO4)3, manganoxíð og þess háttar.

Í samanburði við önnur algeng leiðandi efni hafa kolefni nanórör marga kosti sem jákvæð og neikvæð leiðandi efni fyrir litíumjónarafhlöður.Kolefni nanórör hafa mikla rafleiðni.Að auki hafa CNT stórt stærðarhlutfall og lægra viðbótarmagn getur náð þröskuldi sem er svipað og önnur aukefni (viðhalda fjarlægð rafeinda í efnasambandinu eða staðbundin flæði).Þar sem kolefnisnanorör geta myndað mjög skilvirkt rafeindaflutninganet er hægt að ná leiðnigildi svipað og kúlulaga agnaaukefni með aðeins 0,2 wt% af SWCNT.

(5)Grafener ný tegund af tvívíða sveigjanlegu planu kolefnisefni með framúrskarandi raf- og hitaleiðni.Uppbyggingin gerir grafenplötulaginu kleift að festast við virka efnisagnirnar og veita fjölda leiðandi snertistaða fyrir jákvæða og neikvæða rafskaut virka efnisagnirnar, þannig að rafeindirnar geta verið leiðar í tvívíðu rými til að mynda a leiðandi net á stóru svæði.Þannig er það talið tilvalið leiðandi efni eins og er.

Kolsvartinn og virka efnið eru í snertingu við punkt og geta komist inn í agnir virka efnisins til að auka nýtingarhlutfall virku efnanna að fullu.Kolefnis nanórörin eru í snertingu við punktlínu og hægt er að dreifa þeim á milli virku efnanna til að mynda netbyggingu, sem eykur ekki aðeins leiðni, á sama tíma getur það einnig virkað sem bindiefni að hluta og snertiháttur grafen. er beintengd snerting, sem getur tengt yfirborð virka efnisins til að mynda stórt leiðandi net sem meginhluti, en það er erfitt að hylja virka efnið alveg.Jafnvel þótt magn af grafeni sem bætt er við sé stöðugt aukið, er erfitt að fullnýta virka efnið, dreifa Li jónum og versna rafskautsframmistöðu.Þess vegna hafa þessi þrjú efni góða viðbótarþróun.Að blanda kolsvart eða kolefni nanórör við grafen til að byggja upp fullkomnari leiðandi net getur bætt heildarframmistöðu rafskautsins enn frekar.

Að auki, frá sjónarhóli grafens, er frammistaða grafen breytileg frá mismunandi undirbúningsaðferðum, hvað varðar minnkun, stærð blaðsins og hlutfall kolsvarts, dreifihæfni og þykkt rafskautsins allt hefur áhrif á eðli. af leiðandi efnum mjög.Þar á meðal, þar sem hlutverk leiðandi efnisins er að smíða leiðandi net fyrir rafeindaflutning, ef leiðandi miðillinn sjálfur er ekki vel dreifður, er erfitt að smíða skilvirkt leiðandi net.Í samanburði við hefðbundna kolsvarta leiðandi efni, hefur grafen mjög hátt sértækt yfirborðsflatarmál og π-π samtengdu áhrifin gera það auðveldara að þéttast í hagnýtum notkunum.Þess vegna er lykilvandamál sem þarf að leysa í víðtækri notkun grafens hvernig á að láta grafen mynda gott dreifingarkerfi og nýta framúrskarandi frammistöðu þess til fulls.

 


Birtingartími: 18. desember 2020

Sendu skilaboðin þín til okkar:

Skrifaðu skilaboðin þín hér og sendu okkur