Katika mfumo wa sasa wa betri ya lithiamu-ioni ya kibiashara, kikwazo ni hasa conductivity ya umeme.Hasa, conductivity ya kutosha ya nyenzo nzuri ya electrode hupunguza moja kwa moja shughuli za mmenyuko wa electrochemical.Ni muhimu kuongeza wakala wa conductive unaofaa ili kuimarisha conductivity ya nyenzo na kujenga mtandao wa conductive ili kutoa njia ya haraka ya usafiri wa elektroni na kuhakikisha kuwa nyenzo hai inatumiwa kikamilifu.Kwa hiyo, wakala conductive pia ni nyenzo ya lazima katika lithiamu ion betri jamaa na nyenzo kazi.

Utendaji wa wakala wa conductive inategemea kwa kiasi kikubwa juu ya muundo wa vifaa na tabia ambayo inawasiliana na nyenzo za kazi.Ajenti za conductive betri za lithiamu ion zinazotumika kawaida zina sifa zifuatazo:

(1) Nyeusi ya kaboni: Muundo wa kaboni nyeusi unaonyeshwa na kiwango cha kuunganishwa kwa chembe nyeusi za kaboni kwenye mnyororo au umbo la zabibu.Chembe ndogo, mnyororo wa mtandao uliojaa sana, eneo kubwa la uso mahususi, na uzito wa kitengo, ambazo ni za manufaa kuunda muundo wa mnyororo wa conductive katika elektrodi.Kama mwakilishi wa mawakala wa jadi wa conductive, kaboni nyeusi kwa sasa ndiyo wakala wa conductive unaotumiwa sana.Hasara ni kwamba bei ni kubwa na ni vigumu kutawanyika.

(2)Grafiti: Grafiti ya conductive ina sifa ya ukubwa wa chembe karibu na ile ya nyenzo chanya na hasi hai, eneo mahususi la wastani, na upitishaji mzuri wa umeme.Inafanya kama node ya mtandao wa conductive katika betri, na katika electrode hasi, haiwezi tu kuboresha conductivity , lakini pia uwezo.

3Hasara ni kwamba ni vigumu kutawanyika.

(4)Nanotubes za kaboni (CNTs): CNTs ni mawakala conductive ambayo yamejitokeza katika miaka ya hivi karibuni.Kwa ujumla wana kipenyo cha takriban 5nm na urefu wa 10-20um.Hawawezi tu kufanya kama "waya" katika mitandao ya conductive, lakini pia kuwa na athari ya safu ya electrode mbili ili kutoa uchezaji kwa sifa za kiwango cha juu cha supercapacitors.Uendeshaji wake mzuri wa mafuta pia unafaa kwa utengano wa joto wakati wa chaji na chaji ya betri, kupunguza mgawanyiko wa betri, kuboresha utendaji wa betri ya juu na ya chini, na kupanua maisha ya betri.

Kama wakala wa kupitishia umeme, CNTs zinaweza kutumika pamoja na nyenzo mbalimbali chanya za elektrodi ili kuboresha uwezo, kasi na utendakazi wa mzunguko wa nyenzo/betri.Nyenzo chanya za elektrodi zinazoweza kutumika ni pamoja na: LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4, elektrodi chanya ya polima, Li3V2(PO4)3, oksidi ya manganese, na kadhalika.

Ikilinganishwa na vidhibiti vingine vya kawaida, nanotubes za kaboni zina faida nyingi kama mawakala chanya na hasi wa betri za ioni za lithiamu.Nanotubes za kaboni zina conductivity ya juu ya umeme.Kwa kuongeza, CNTs zina uwiano mkubwa wa kipengele, na kiasi cha chini cha kuongeza kinaweza kufikia kizingiti cha percolation sawa na viungio vingine (kudumisha umbali wa elektroni katika kiwanja au uhamiaji wa ndani).Kwa kuwa nanotubes za kaboni zinaweza kuunda mtandao wa usafiri wa elektroni wenye ufanisi zaidi, thamani ya kondaktashaji sawa na ile ya nyongeza ya chembe duara inaweza kupatikana kwa 0.2 wt% pekee ya SWCNTs.

(5)Grapheneni aina mpya ya nyenzo za kaboni inayoweza kunyumbulika zenye pande mbili zenye upitishaji bora wa umeme na mafuta.Muundo huruhusu safu ya karatasi ya graphene kuambatana na chembe za nyenzo zinazofanya kazi, na kutoa idadi kubwa ya tovuti za mawasiliano za chembe chanya na hasi za elektrodi hai, ili elektroni ziweze kuendeshwa katika nafasi ya pande mbili kuunda a mtandao wa conductive wa eneo kubwa.Kwa hivyo inazingatiwa kama wakala bora wa conductive kwa sasa.

Nyenzo za kaboni nyeusi na amilifu ziko kwenye mgusano wa uhakika, na zinaweza kupenya ndani ya chembe za nyenzo amilifu ili kuongeza kikamilifu uwiano wa matumizi ya nyenzo tendaji.Nanotubes za kaboni ziko kwenye mawasiliano ya mstari wa uhakika, na zinaweza kuingilia kati ya nyenzo zinazofanya kazi ili kuunda muundo wa mtandao, ambayo sio tu huongeza conductivity, Wakati huo huo, inaweza pia kufanya kama wakala wa kuunganisha sehemu, na hali ya kuwasiliana ya graphene. ni mgusano wa uhakika na uso, ambao unaweza kuunganisha uso wa nyenzo hai na kuunda mtandao wa upitishaji wa eneo kubwa kama chombo kikuu, lakini ni vigumu kufunika nyenzo amilifu kabisa.Hata kama kiasi cha graphene kinachoongezwa kinaongezeka kila mara, ni vigumu kutumia nyenzo amilifu kabisa, na kusambaza ioni za Li na kuzorotesha utendaji wa elektrodi.Kwa hiyo, nyenzo hizi tatu zina mwenendo mzuri wa ziada.Kuchanganya nanotubes za kaboni nyeusi au kaboni na graphene ili kuunda mtandao kamili zaidi wa conductive kunaweza kuboresha zaidi utendakazi wa jumla wa elektrodi.

Kwa kuongeza, kutoka kwa mtazamo wa graphene, utendaji wa graphene hutofautiana kutoka kwa mbinu tofauti za maandalizi, katika kiwango cha kupunguza, ukubwa wa karatasi na uwiano wa kaboni nyeusi, utawanyiko, na unene wa electrode yote huathiri asili. ya mawakala conductive sana.Miongoni mwao, kwa kuwa kazi ya wakala wa conductive ni kujenga mtandao wa conductive kwa usafiri wa elektroni, ikiwa wakala wa conductive yenyewe hajatawanyika vizuri, ni vigumu kujenga mtandao wa conductive ufanisi.Ikilinganishwa na wakala wa kimiminiko wa kaboni nyeusi, graphene ina eneo mahususi la juu zaidi, na athari ya π-π hurahisisha kujumlisha katika matumizi ya vitendo.Kwa hiyo, jinsi ya kufanya graphene kuunda mfumo mzuri wa utawanyiko na kutumia kikamilifu utendaji wake bora ni tatizo muhimu ambalo linahitaji kutatuliwa katika utumizi ulioenea wa graphene.

 


Muda wa kutuma: Dec-18-2020

Tutumie ujumbe wako:

Andika ujumbe wako hapa na ututumie