ʻEnehana Hoʻokele Wera no nā Kaʻa Uila Maʻemaʻe

ʻAʻole wale ka ʻōnaehana hoʻokele wela o nā kaʻa uila maʻemaʻe e hōʻoia i kahi ʻoluʻolu o ka hoʻokele no ka mea hoʻokele, akā ke kāohi nei hoʻi i ka mahana, ka haʻahaʻa, ka mahana o ka lako ea, a me nā mea ʻē aʻe o ke kaiapuni o loko. Hoʻomalu nui ia i ka mahana o ka pila uila. ʻO ka kaohi ʻana i ka mahana o ka pila uila, ʻo ia ka hōʻoia ʻana i ka palekana o ke kaʻa uila. He mea nui ia no ka hana pono a palekana o nā kaʻa.

Nui nā ʻano hoʻomaʻalili no nā pila mana, hiki ke hoʻokaʻawale ʻia i ka hoʻomaʻalili ʻana o ka ea, ka hoʻomaʻalili ʻana o ka wai, ka hoʻomaʻalili ʻana o ka wela wela, ka hoʻomaʻalili ʻana o nā mea hoʻololi pae a me ka hoʻomaʻalili ʻana o nā paipu wela.

ʻO ke kiʻekiʻe loa a haʻahaʻa loa paha o ka mahana e hoʻopilikia i ka hana o nā pila lithium-ion, akā he ʻokoʻa nā hopena o nā mahana like ʻole i ke ʻano kūloko o ka pila a me nā hopena kemika ion.

I nā mahana haʻahaʻa, haʻahaʻa ka conductivity ionic o ka electrolyte i ka wā o ka hoʻouka ʻana a me ka hoʻokuʻu ʻana, a kiʻekiʻe nā impedances ma ka electrode maikaʻi/electrolyte interface a me ka electrode maikaʻi ʻole/electrolyte interface, kahi e hoʻopilikia ai i ka impedance hoʻoili hoʻouka ma nā ʻili electrode maikaʻi a me maikaʻi ʻole a me ka hoʻolaha ʻana o nā ion lithium i loko o ka electrode maikaʻi ʻole. wikiwiki, e hoʻopilikia hope loa i nā ʻōkuhi koʻikoʻi e like me ka hana hoʻokuʻu ʻana o ka pila a me ka pono o ka hoʻouka ʻana a me ka hoʻokuʻu ʻana. I nā mahana haʻahaʻa, e paʻa kahi hapa o ka solvent i loko o ka electrolyte o ka pila, e paʻakikī ai i nā ion lithium ke neʻe. I ka emi ʻana o ka mahana, e hoʻomau ka piʻi ʻana o ka impedance electrochemical reaction o ka paʻakai electrolyte, a e hoʻomau nō hoʻi ka emi ʻana o ka dissociation constant o kāna mau ion. E hoʻopilikia nui kēia mau mea i ka neʻe ʻana o nā ion i loko o ka electrolyte e hōʻemi i ka wikiwiki o ka hopena electrochemical; a i ka wā o ke kaʻina hana hoʻouka o ka pila ma ka mahana haʻahaʻa, ʻo ka paʻakikī i ka neʻe ʻana o ka ion lithium e hoʻoulu ai i ka hōʻemi ʻana o nā ion lithium i nā dendrites lithium metallic, e hopena ana i ka decomposition o ka electrolyte a me ka hoʻonui ʻana i ka polarization concentration. Eia kekahi, hiki i nā kihi ʻoi o kēia dendrite metala lithium ke hou maʻalahi i ka mea hoʻokaʻawale kūloko o ka pākahiko, e hana ana i kahi kaapuni pōkole i loko o ka pākahiko a me ke kumu o kahi ulia palekana.

ʻAʻole e hoʻopaʻa ka mahana kiʻekiʻe i ka mea hoʻoheheʻe electrolyte, ʻaʻole hoʻi e hōʻemi i ka wikiwiki o ka hoʻolaha ʻana o nā ion paʻakai electrolyte; ma ke ʻano ʻē, e hoʻonui ka mahana kiʻekiʻe i ka hana hana electrochemical o ka mea, e hoʻonui i ka wikiwiki o ka hoʻolaha ʻana o ka ion, a e wikiwiki i ka neʻe ʻana o nā ion lithium, no laila ma ke ʻano he kōkua nā mahana kiʻekiʻe i ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka hana hoʻouka a me ka hoʻokuʻu ʻana o nā pila lithium-ion. Eia naʻe, i ka wā e kiʻekiʻe loa ai ka mahana, e wikiwiki ia i ka hopena decomposition o ke kiʻiʻoniʻoni SEI, ka hopena ma waena o ke kalapona i hoʻokomo ʻia i ka lithium a me ka electrolyte, ka hopena ma waena o ke kalapona i hoʻokomo ʻia i ka lithium a me ka mea hoʻopili, ka hopena decomposition o ka electrolyte a me ka hopena decomposition o ka mea cathode, a laila e hoʻopilikia nui ana i ke ola lawelawe a me ka hana o ka pila. Hana hoʻohana. ʻAneʻane hiki ʻole ke hoʻihoʻi ʻia nā hopena ma luna. Ke wikiwiki ʻia ka wikiwiki o ka hopena, e hoʻemi koke ʻia nā mea i loaʻa no nā hopena electrochemical reversible i loko o ka pila, e hōʻemi ana i ka hana o ka pila i kahi manawa pōkole. A i ka wā e hoʻomau ai ka piʻi ʻana o ka mahana o ka pākaukau ma mua o ka mahana palekana o ka pākaukau, e hana koke ʻia ka hopena decomposition o ka electrolyte a me nā electrodes i loko o ka pākaukau, kahi e hoʻopuka ai i ka nui o ka wela i loko o kahi manawa pōkole loa, ʻo ia hoʻi, e hana ʻia ka hāʻule ʻana o ka pākaukau, kahi e luku loa ʻia ai ka pākaukau. . Ma kahi liʻiliʻi o ka pahu pākaukau, he paʻakikī ke hoʻopau i ka wela i ka manawa, a hōʻiliʻili koke ka wela i loko o kahi manawa pōkole. He mea hiki loa kēia ke kumu i ka laha wikiwiki ʻana o ka hāʻule ʻana o ka pākaukau, e hoʻoulu ai i ka uahi o ka pākaukau, e hoʻā koke a pahū paha.