אין די קראַנט געשעפט ליטהיום-יאָן באַטאַרייע סיסטעם, די לימאַטינג פאַקטאָר איז דער הויפּט די עלעקטריקאַל קאַנדאַקטיוואַטי.אין באַזונדער, די ניט גענוגיק קאַנדאַקטיוואַטי פון די positive ילעקטראָוד מאַטעריאַל גלייַך לימאַץ די טעטיקייט פון די עלעקטראָטשעמיקאַל אָפּרוף.עס איז נייטיק צו לייגן אַ פּאַסיק קאַנדאַקטיוו אַגענט צו פאַרבעסערן די קאַנדאַקטיוואַטי פון דעם מאַטעריאַל און בויען די קאַנדאַקטיוו נעץ צו צושטעלן אַ שנעל קאַנאַל פֿאַר עלעקטראָן אַריבערפירן און ינשורז אַז די אַקטיוו מאַטעריאַל איז גאָר יוטאַלייזד.דעריבער, די קאַנדאַקטיוו אַגענט איז אויך אַ ינדיספּענסאַבאַל מאַטעריאַל אין די ליטהיום יאָן באַטאַרייע קאָרעוו צו די אַקטיוו מאַטעריאַל.
די פאָרשטעלונג פון אַ קאַנדאַקטיוו אַגענט דעפּענדס צו אַ גרויס מאָס אויף די סטרוקטור פון די מאַטעריאַלס און די מאַנירן אין וואָס עס איז אין קאָנטאַקט מיט די אַקטיוו מאַטעריאַל.קאַמאַנלי געניצט קאַנדאַקטיוו אגענטן פון ליטהיום יאָן באַטאַרייע האָבן די פאלגענדע קעראַקטעריסטיקס:
(1) טשאַד שוואַרץ: די סטרוקטור פון טשאַד שוואַרץ איז אויסגעדריקט דורך די גראַד פון אַגגרעגאַטיאָן פון טשאַד שוואַרץ פּאַרטיקאַלז אין אַ קייט אָדער אַ ווייַנטרויב פאָרעם.די פייַן פּאַרטיקאַלז, די דענסלי פּאַקט נעץ קייט, די גרויס ספּעציפיש ייבערפלאַך געגנט, און די אַפּאַראַט מאַסע, וואָס זענען וווילטויק צו פאָרעם אַ קאַנדאַקטיוו סטרוקטור פון די ילעקטראָוד קייט.ווי אַ פארשטייער פון טראדיציאנעלן קאַנדאַקטיוו אגענטן, טשאַד שוואַרץ איז דערווייַל די מערסט וויידלי געניצט קאַנדאַקטיוו אַגענט.די כיסאָרן איז אַז די פּרייַז איז הויך און עס איז שווער צו צעשפּרייטן.
(2)גראַפיטע: קאַנדאַקטיוו גראַפייט איז קעראַקטערייזד דורך אַ פּאַרטאַקאַל גרייס נאָענט צו די פון די positive און נעגאַטיוו אַקטיוו מאַטעריאַלס, אַ מעסיק ספּעציפיש ייבערפלאַך געגנט און גוט עלעקטריקאַל קאַנדאַקטיוואַטי.עס אקטן ווי אַ נאָדע פון די קאַנדאַקטיוו נעץ אין די באַטאַרייע, און אין די נעגאַטיוו ילעקטראָוד, עס קענען ניט בלויז פֿאַרבעסערן די קאַנדאַקטיוואַטי, אָבער אויך די קאַפּאַציטעט.
(3) פּ-לי: סופּער פּ-לי איז קעראַקטערייזד דורך קליין פּאַרטאַקאַל גרייס, ענלעך צו קאַנדאַקטיוו טשאַד שוואַרץ, אָבער מעסיק ספּעציפיש ייבערפלאַך געגנט, ספּעציעל אין די פאָרעם פון צווייגן אין די באַטאַרייע, וואָס איז זייער אַדוואַנטיידזשאַס פֿאַר די קאַנדאַקטיוו נעץ.די כיסאָרן איז אַז עס איז שווער צו צעשפּרייטן.
(4)קאַרבאָן נאַנאָטובעס (CNTs): CNTs זענען קאַנדאַקטיוו אגענטן וואָס האָבן ימערדזשד אין די לעצטע יאָרן.זיי בכלל האָבן אַ דיאַמעטער פון וועגן 5 נם און אַ לענג פון 10-20ום.זיי קענען ניט בלויז אַקט ווי "ווירעס" אין קאַנדאַקטיוו נעטוואָרקס, אָבער אויך האָבן אַ טאָפּל ילעקטראָוד שיכטע ווירקונג צו געבן די הויך-קורס קעראַקטעריסטיקס פון סופּערקאַפּאַסיטאָרס.זייַן גוט טערמאַל קאַנדאַקטיוואַטי איז אויך קאַנדוסיוו צו היץ דיסיפּיישאַן בעשאַס באַטאַרייע אָפּצאָל און אָפּזאָגן, רעדוצירן באַטאַרייע פּאָולעראַזיישאַן, פֿאַרבעסערן באַטאַרייע הויך און נידעריק טעמפּעראַטור פאָרשטעלונג און פאַרברייטערן די באַטאַרייע לעבן.
ווי אַ קאַנדאַקטיוו אַגענט, CNTs קענען זיין געוויינט אין קאָמבינאַציע מיט פאַרשידן positive ילעקטראָוד מאַטעריאַלס צו פֿאַרבעסערן די קאַפּאַציטעט, קורס און ציקל פאָרשטעלונג פון מאַטעריאַל / באַטאַרייע.די positive ילעקטראָוד מאַטעריאַלס וואָס קענען זיין געוויינט אַרייַננעמען: LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4, פּאָלימער positive ילעקטראָוד, Li3V2(PO4)3, מאַנגאַנעס אַקסייד, און די ווי.
קאַמפּערד מיט אנדערע פּראָסט קאַנדאַקטיוו אגענטן, טשאַד נאַנאָטובעס האָבן פילע אַדוואַנטידזשיז ווי positive און נעגאַטיוו קאַנדאַקטיוו אגענטן פֿאַר ליטהיום יאָן באַטעריז.טשאַד נאַנאָטובעס האָבן אַ הויך עלעקטריקאַל קאַנדאַקטיוואַטי.אין אַדישאַן, CNTs האָבן אַ גרויס אַספּעקט פאַרהעלטעניש, און אַ נידעריקער אַדישאַן סומע קענען דערגרייכן אַ פּערקאָלאַטיאָן שוועל ענלעך צו אנדערע אַדאַטיווז (מיינטיינינג די ווייַטקייט פון עלעקטראָנס אין די קאַמפּאַונד אָדער היגע מייגריישאַן).זינט טשאַד נאַנאָטובעס קענען פאָרעם אַ העכסט עפעקטיוו עלעקטראָן אַריבערפירן נעץ, אַ קאַנדאַקטיוואַטי ווערט ענלעך צו אַז פון אַ ספעריש פּאַרטאַקאַל אַדאַטיוו קענען זיין אַטשיווד מיט בלויז 0.2 ווט% פון SWCNTs.
(5)גראפענעאיז אַ נייַע טיפּ פון צוויי-דימענשאַנאַל פלעקסאַבאַל טשאַד מאַטעריאַל מיט ויסגעצייכנט עלעקטריקאַל און טערמאַל קאַנדאַקטיוואַטי.די סטרוקטור אַלאַוז די גראַפענע בויגן שיכטע צו אַדכיר צו די אַקטיוו מאַטעריאַל פּאַרטיקאַלז, און צושטעלן אַ גרויס נומער פון קאַנדאַקטיוו קאָנטאַקט זייטלעך פֿאַר די positive און נעגאַטיוו ילעקטראָוד אַקטיוו מאַטעריאַל פּאַרטיקאַלז, אַזוי אַז עלעקטראָנס קענען זיין געפירט אין אַ צוויי-דימענשאַנאַל פּלאַץ. גרויס-שטח קאַנדאַקטיוו נעץ.אזוי, עס איז איצט באטראכט ווי די ידעאַל קאַנדאַקטיוו אַגענט.
די טשאַד שוואַרץ און די אַקטיוו מאַטעריאַל זענען אין פונט קאָנטאַקט, און קענען דורכנעמען אין די פּאַרטיקאַלז פון די אַקטיוו מאַטעריאַל צו גאָר פאַרגרעסערן די יוטאַלאַזיישאַן פאַרהעלטעניש פון די אַקטיוו מאַטעריאַלס.די טשאַד נאַנאָטובעס זענען אין פונט שורה קאָנטאַקט, און קענען זיין ינטערספּערסט צווישן די אַקטיוו מאַטעריאַלס צו פאָרעם אַ נעץ סטרוקטור, וואָס ניט בלויז ינקריסיז קאַנדאַקטיוואַטי, אין דער זעלביקער צייט, עס קענען אויך שפּילן ווי אַ פּאַרטיייש באַנדינג אַגענט און די קאָנטאַקט מאָדע פון גראַפין. איז פונט-צו-פּנים קאָנטאַקט, וואָס קענען פאַרבינדן די ייבערפלאַך פון די אַקטיוו מאַטעריאַל צו פאָרעם אַ גרויס-געגנט קאַנדאַקטיוו נעץ ווי אַ הויפּט גוף, אָבער עס איז שווער צו גאָר דעקן די אַקטיוו מאַטעריאַל.אפילו אויב די סומע פון גראַפענע צוגעגעבן איז קאַנטיניואַסלי געוואקסן, עס איז שווער צו גאָר נוצן די אַקטיוו מאַטעריאַל און דיפיוז לי ייאַנז און פאַרערגערן די ילעקטראָוד פאָרשטעלונג.דעריבער, די דרייַ מאַטעריאַלס האָבן אַ גוט קאַמפּלאַמענטשי גאַנג.מיקסינג טשאַד שוואַרץ אָדער טשאַד נאַנאָטובעס מיט גראַפענע צו בויען אַ מער גאַנץ קאַנדאַקטיוו נעץ קענען ווייַטער פֿאַרבעסערן די קוילעלדיק פאָרשטעלונג פון די ילעקטראָוד.
אין אַדישאַן, פֿון די פּערספּעקטיוו פון גראַפענע, די פאָרשטעלונג פון גראַפענע בייַטן פון פאַרשידענע צוגרייטונג מעטהאָדס, אין דער גראַד פון רעדוקציע, די גרייס פון די בויגן און די פאַרהעלטעניש פון טשאַד שוואַרץ, די דיספּערסאַביליטי און די גרעב פון די ילעקטראָוד אַלע ווירקן די נאַטור. פון קאַנדאַקטיוו אגענטן זייער.צווישן זיי, זינט די פֿונקציע פון די קאַנדאַקטיוו אַגענט איז צו בויען אַ קאַנדאַקטיוו נעץ פֿאַר עלעקטראָן אַריבערפירן, אויב די קאַנדאַקטיוו אַגענט זיך איז נישט געזונט דיספּערסט, עס איז שווער צו בויען אַ עפעקטיוו קאַנדאַקטיוו נעץ.קאַמפּערד מיט די טראדיציאנעלן טשאַד שוואַרץ קאַנדאַקטיוו אַגענט, גראַפענע האט אַ הינטער-הויך ספּעציפיש ייבערפלאַך געגנט, און די π-π קאָנדזשוגאַטע ווירקונג מאכט עס גרינגער צו אַגגלאָמערייט אין פּראַקטיש אַפּלאַקיישאַנז.דעריבער, ווי צו מאַכן גראַפענע אין אַ גוט דיספּערסיאָן סיסטעם און מאַכן פול נוצן פון זייַן ויסגעצייכנט פאָרשטעלונג איז אַ שליסל פּראָבלעם וואָס דאַרף זיין סאַלווד אין די וויידספּרעד אַפּלאַקיישאַן פון גראַפענע.
פּאָסטן צייט: דעצעמבער 18-2020