වත්මන් වාණිජ ලිතියම්-අයන බැටරි පද්ධතියේ, සීමාකාරී සාධකය ප්රධාන වශයෙන් විද්යුත් සන්නායකතාවයයි.විශේෂයෙන්ම, ධනාත්මක ඉලෙක්ට්රෝඩ ද්රව්යයේ ප්රමාණවත් සන්නායකතාව විද්යුත් රසායනික ප්රතික්රියාවේ ක්රියාකාරිත්වය සෘජුවම සීමා කරයි.ද්රව්යයේ සන්නායකතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා සුදුසු සන්නායක කාරකයක් එකතු කිරීම සහ ඉලෙක්ට්රෝන ප්රවාහනය සඳහා වේගවත් නාලිකාවක් සැපයීම සඳහා සන්නායක ජාලය ඉදිකිරීම සහ ක්රියාකාරී ද්රව්ය සම්පූර්ණයෙන්ම භාවිතා කිරීම සහතික කිරීම අවශ්ය වේ.එබැවින්, සන්නායක නියෝජිතයා ද ක්රියාකාරී ද්රව්යයට සාපේක්ෂව ලිතියම් අයන බැටරියේ අත්යවශ්ය ද්රව්යයකි.

සන්නායක නියෝජිතයෙකුගේ කාර්ය සාධනය ද්රව්යවල ව්යුහය සහ ක්රියාකාරී ද්රව්ය සමඟ සම්බන්ධ වන ආකාරය මත විශාල වශයෙන් රඳා පවතී.බහුලව භාවිතා වන ලිතියම් අයන බැටරි සන්නායක කාරක පහත ලක්ෂණ ඇත:

(1) කාබන් කළු: කාබන් කළු වල ව්‍යුහය ප්‍රකාශ වන්නේ කාබන් කළු අංශු දාමයකට හෝ මිදි හැඩයකට එකතු කිරීමේ ප්‍රමාණයෙනි.ඉලෙක්ට්‍රෝඩයේ දාම සන්නායක ව්‍යුහයක් සෑදීමට ප්‍රයෝජනවත් වන සියුම් අංශු, ඝන ලෙස අසුරා ඇති ජාල දාමය, විශාල නිශ්චිත පෘෂ්ඨ වර්ගඵලය සහ ඒකක ස්කන්ධය.සාම්ප්‍රදායික සන්නායක නියෝජිතයන් ලෙස, කාබන් කළු යනු දැනට බහුලව භාවිතා වන සන්නායක කාරකය වේ.අවාසිය නම් මිල අධික වන අතර එය විසුරුවා හැරීමට අපහසුය.

(2)ග්රැෆයිට්: සන්නායක මිනිරන් ධනාත්මක සහ සෘණ ක්රියාකාරී ද්රව්ය වලට ආසන්න අංශු ප්රමාණය, මධ්යස්ථ නිශ්චිත මතුපිට ප්රදේශයක් සහ හොඳ විද්යුත් සන්නායකතාවයකින් සංලක්ෂිත වේ.එය බැටරියේ සන්නායක ජාලයේ නෝඩයක් ලෙස ක්රියා කරයි, සහ සෘණ ඉලෙක්ට්රෝඩය තුළ, එය පමණක් නොව වැඩි දියුණු කළ හැක සන්නායකතාවය , නමුත් ධාරිතාව.

(3) P-Li: Super P-Li සන්නායක කාබන් කළු වලට සමාන කුඩා අංශු ප්‍රමාණයකින් සංලක්ෂිත වේ, නමුත් මධ්‍යස්ථ නිශ්චිත මතුපිට ප්‍රදේශයක්, විශේෂයෙන් බැටරියේ අතු ආකාරයෙන්, එය සන්නායක ජාලයක් සෑදීමට ඉතා වාසිදායක වේ.අවාසිය නම් එය විසුරුවා හැරීමට අපහසු වීමයි.

(4)කාබන් නැනෝ ටියුබ් (CNTs): CNT යනු මෑත වසරවලදී මතු වූ සන්නායක කාරක වේ.සාමාන්‍යයෙන් ඒවායේ විෂ්කම්භය 5nm පමණ වන අතර දිග 10-20um වේ.ඒවාට සන්නායක ජාල වල "වයර්" ලෙස පමණක් ක්රියා කළ හැකි නමුත්, සුපිරි ධාරිත්රකවල ඉහළ අනුපාත ලක්ෂණ වලට ක්රීඩා කිරීම සඳහා ද්විත්ව ඉලෙක්ට්රෝඩ ස්ථරයේ බලපෑමක් ඇත.එහි හොඳ තාප සන්නායකතාවය බැටරි ආරෝපණය සහ විසර්ජනය අතරතුර තාපය විසුරුවා හැරීමට, බැටරි ධ්‍රැවීකරණය අඩු කිරීමට, බැටරි ඉහළ සහ අඩු උෂ්ණත්වයේ ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීමට සහ බැටරි ආයු කාලය දීර්ඝ කිරීමට ද හිතකර වේ.

සන්නායක කාරකයක් ලෙස, ද්‍රව්‍ය/බැටරියේ ධාරිතාව, වේගය සහ චක්‍රීය ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා විවිධ ධනාත්මක ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍ය සමඟ ඒකාබද්ධව CNT භාවිතා කළ හැකිය.භාවිතා කළ හැකි ධනාත්මක ඉලෙක්ට්රෝඩ ද්රව්ය ඇතුළත් වේ: LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4, පොලිමර් ධනාත්මක ඉලෙක්ට්රෝඩය, Li3V2(PO4)3, මැංගනීස් ඔක්සයිඩ්, සහ ඒ හා සමාන ය.

අනෙකුත් පොදු සන්නායක කාරක සමඟ සසඳන විට, ලිතියම් අයන බැටරි සඳහා ධනාත්මක සහ සෘණ සන්නායක කාරක ලෙස කාබන් නැනෝ ටියුබ් බොහෝ වාසි ඇත.කාබන් නැනෝ ටියුබ් වලට ඉහල විද්‍යුත් සන්නායකතාවයක් ඇත.මීට අමතරව, CNT වලට විශාල දර්ශන අනුපාතයක් ඇති අතර, අඩු එකතු කිරීමේ ප්‍රමාණයට අනෙකුත් ආකලන වලට සමාන percolation threshold ලබා ගත හැක (සංයුතියේ ඉලෙක්ට්‍රෝන වල දුර හෝ දේශීය සංක්‍රමණය පවත්වා ගැනීම).කාබන් නැනෝ ටියුබ්වලට ඉතා කාර්යක්ෂම ඉලෙක්ට්‍රෝන ප්‍රවාහන ජාලයක් සෑදිය හැකි බැවින්, ගෝලාකාර අංශු ආකලනයකට සමාන සන්නායකතා අගයක් ලබා ගත හැක්කේ SWCNT වලින් 0.2 wt% පමණි.

(5)ග්රැෆීන්යනු විශිෂ්ට විද්‍යුත් සහ තාප සන්නායකතාවක් සහිත නව ආකාරයේ ද්විමාන නම්‍යශීලී තල කාබන් ද්‍රව්‍යයකි.ව්‍යුහය මඟින් ග්‍රැෆීන් පත්‍ර ස්ථරයට ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය අංශුවලට ඇලී සිටීමට ඉඩ සලසයි, සහ ධනාත්මක හා සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ සක්‍රීය ද්‍රව්‍ය අංශු සඳහා සන්නායක සම්බන්ධතා ස්ථාන විශාල සංඛ්‍යාවක් ලබා දෙයි, එවිට ඉලෙක්ට්‍රෝන ද්විමාන අවකාශයක පවත්වා ගෙන යා හැක. විශාල ප්රදේශයක සන්නායක ජාලය.එබැවින් එය දැනට කදිම සන්නායක කාරකය ලෙස සැලකේ.

කාබන් කළු සහ සක්‍රීය ද්‍රව්‍ය ලක්ෂ්‍ය ස්පර්ශ වන අතර, ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍යවල උපයෝගිතා අනුපාතය සම්පූර්ණයෙන්ම වැඩි කිරීම සඳහා සක්‍රීය ද්‍රව්‍යයේ අංශුවලට විනිවිද යා හැක.කාබන් නැනෝ ටියුබ් ලක්ෂ්‍ය රේඛීය සම්බන්ධතාවයේ පවතින අතර, සක්‍රීය ද්‍රව්‍ය අතර අන්තර් සම්බන්ධිත ජාල ව්‍යුහයක් සෑදිය හැක, එය සන්නායකතාව වැඩි කරනවා පමණක් නොව, ඒ සමඟම, එය අර්ධ බන්ධන කාරකයක් ලෙසද, ග්‍රැෆීන්හි සම්බන්ධතා මාදිලිය ලෙසද ක්‍රියා කළ හැකිය. ප්‍රධාන ශරීරයක් ලෙස විශාල ප්‍රදේශයක සන්නායක ජාලයක් සෑදීමට ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍යයේ මතුපිට සම්බන්ධ කළ හැකි ලක්ෂ්‍යයට-මුහුණ ස්පර්ශ වේ, නමුත් ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය සම්පූර්ණයෙන්ම ආවරණය කිරීමට අපහසු වේ.එකතු කරන ලද ග්‍රැෆීන් ප්‍රමාණය අඛණ්ඩව වැඩි වුවද, ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය සම්පූර්ණයෙන්ම භාවිතා කිරීම අපහසු වන අතර Li අයන විසරණය කර ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ක්‍රියාකාරිත්වය නරක අතට හැරේ.එමනිසා, මෙම ද්රව්ය තුන හොඳ අනුපූරක ප්රවණතාවයක් ඇත.වඩාත් සම්පූර්ණ සන්නායක ජාලයක් තැනීම සඳහා ග්‍රැෆීන් සමඟ කාබන් කළු හෝ කාබන් නැනෝ ටියුබ් මිශ්‍ර කිරීමෙන් ඉලෙක්ට්‍රෝඩයේ සමස්ත ක්‍රියාකාරිත්වය තවදුරටත් වැඩිදියුණු කළ හැකිය.

මීට අමතරව, ග්‍රැෆීන්ගේ දෘෂ්ටිකෝණයෙන්, ග්‍රැෆීන්හි ක්‍රියාකාරීත්වය විවිධ සකස් කිරීමේ ක්‍රමවලින් වෙනස් වේ, අඩු කිරීමේ ප්‍රමාණය, පත්‍රයේ ප්‍රමාණය සහ කාබන් කළු අනුපාතය, විසුරුවා හැරීම සහ ඉලෙක්ට්‍රෝඩයේ thickness ණකම යන සියල්ල ස්වභාවයට බලපායි. සන්නායක නියෝජිතයන් විශාල වශයෙන්.ඒවා අතර සන්නායක නියෝජිතයාගේ කාර්යය ඉලෙක්ට්‍රෝන පරිවහනය සඳහා සන්නායක ජාලයක් තැනීම බැවින් සන්නායක කාරකය හොඳින් විසිරී නොමැති නම් ඵලදායී සන්නායක ජාලයක් තැනීම දුෂ්කර ය.සාම්ප්‍රදායික කාබන් කළු සන්නායක කාරකය සමඟ සසඳන විට, ග්‍රැෆීන් අතිශය ඉහළ නිශ්චිත පෘෂ්ඨ වර්ගඵලයක් ඇති අතර, π-π සංයුජ ආචරණය ප්‍රායෝගික යෙදීම් වලදී එය එකතු කිරීම පහසු කරයි.එබැවින්, ග්‍රැෆීන් හොඳ විසරණ පද්ධතියක් බවට පත් කරන්නේ කෙසේද සහ එහි විශිෂ්ට ක්‍රියාකාරිත්වයෙන් පූර්ණ ප්‍රයෝජන ගන්නේ කෙසේද යන්න ග්‍රැෆීන් බහුලව භාවිතා කිරීමේදී විසඳිය යුතු ප්‍රධාන ගැටලුවකි.

 


පසු කාලය: දෙසැම්බර්-18-2020

ඔබගේ පණිවිඩය අපට එවන්න:

ඔබගේ පණිවිඩය මෙහි ලියා අප වෙත එවන්න