He aha te Tikanga Paheketanga o te Puhiko?
Huringa i te Hanganga Rawa
Ko nga rauemi cathode e whakamahia nuitia ana i tenei wa ko te hanga hexagonal paparanga o LiMO2 (kei a M=Co, Ni, Mn), te anga porowhita o LiMn2O4, me te hanganga olivine o LiFePO4. Ahakoa te ahua o te hanganga, ka wehea nga katote lithium mai i te cathode, hei pupuri i te ahua hiko i roto i te rauemi, ka kore e kore ka whakahaorahia te huānga whakarewa ki te ahua valence teitei ake, ka haere tahi me te tukanga whakawhiti wahanga. Ko nga whakawhitinga o te waahanga ka arahi ki nga nekehanga o te waahanga, na te mea ka uru tonu nga katote lithium me te whakaheke i roto i nga rauemi, ka haere tonu te huringa o te waahanga, a, i te wa roa, ka puta he riri ki te pumau o te karaihe. Ki te whakatauritea ki te anode, ko te kaha kore e rite ki te whakahuri i puta mai i nga nekehanga o te wahanga me nga huringa o te hanganga nui o te rauemi cathode he tino paanga ki te ora o te pākahiko. He anga paparanga te graphite. Ina he maha nga paparanga matotoru, ka uru nga katote lithium ki roto i nga taapiri i te wa e utuhia ana te pākahiko me te whakakotahi me nga irahiko i haria mai i te ara iahiko o waho ki te hanga kauwhata whakakikoruatia, ka piki ake te mokowhiti whakauru i tenei wa; i te wa o te tukunga, ka waiho nga katote lithium i nga taapiri graphite me te tuku i nga irahiko ki te ara iahiko o waho, ka pa ki te whakamaaramatanga me te tauhohenga o te waikura, a ka heke te mokowhiti i tenei wa.
Te Wehenga o nga Rawa Hohe
Ko te whakakorenga o nga rawa cathode e pa ana ki te tukanga ka heke haere te rauemi hohe na te waikura i roto i te electrolyte. Ko te whakakorenga o nga rauemi cathode i nga wera teitei tetahi o nga take mo te pirau o te kaha o te pākahiko, ina koa ka nui ake te paanga ki te mahi huringa me te mahi rokiroki o nga pākahiko i te pāmahana teitei. Ko te whakakorenga o nga konganuku whakawhiti i raro i etahi ahuatanga he raruraru kei roto i nga rauemi cathode LiMO2 katoa. Ko nga tino take i paheke ai te mahi o te pākahiko ko te whakakorenga o nga rawa hohe: $\\textcircled{1}$ Ko te whakakorenga o nga mea whakarewa ka arahi tika ki te whakahekenga o nga rawa hohe, ka ngaro te kaha o te pākahiko; $\\textcircled{2}$ Na te memehatanga o nga rawa cathode ka paheke te hanganga matū me te hanga o nga matū kore hohe matū ki runga i te mata o nga matūriki, e aukati ana i te kawe o nga katote lithium i roto i te rauemi hiko; $\\textcircled{3}$ Ko nga katote whakarewa i roto i te electrolyte ka heke ki te anode i roto i te electrolyte me te whakatakoto ki runga i te mata anode i te ahua o te whakarewa, te tote ranei i raro i te kaha iti, a ko enei putunga ka pa ki te pumau me te matotoru o te kiriata SEI i runga i te mata anode, ka piki ake te polarization o te mata hiko me te kaha ake o te parenga o roto. No reira, ko te paanga o te whakangao rauemi kaha ki runga i te electrolyte ehara i te mea ka puta mai i te whakakorenga engari ano hoki i etahi atu paanga kino i puta mai i te whakakorenga o nga konganuku whakawhiti.
Te kai o Lithium Ions
I roto i te hoahoatanga o nga pākahiko lithium -katote, he nui ake te kaha o te pākahiko i to te cathode, a ko nga katote lithium tukurua ka tukuna ano e te cathode. Na reira, ko te whakawhitinga hurihuri me te whakakore i nga katote lithium i waenga i te cathode me te anode e whakatau ana i te kaha o te pākahiko. I te wa tuatahi o te utu me te tukunga, ka hangaia he kiriata SEI ki te mata anode. Ko nga waahanga matua o tenei kiriata whakangao he maha nga matū pararopi penei i te Li2CO3, LiF, Li2O, LiOH me nga momo waahanga pararopi penei i te ROCO2Li, ROLi, me (ROCO2)2Li. No reira, ka pau etahi katote lithium, a ko tenei mate kaha kaore e taea te huri. Ko te mahinga o te anode e tino pa ana ki te ahua me te pumau o te kiriata SEI, a ko te kaha ki te hanga i tetahi kiriata SEI pumau i runga i te mata anode ka kore e-painga iti ki te mahi pākahiko. Ko te hanganga o te kiriata SEI ka pau nga katote lithium iti i roto i te pākahiko. Mena kei te pakaru tonu te kiriata SEI i te wa o te huringa, ka puta tonu te tauhohenga waiora i te atanga anode/electrolyte ki te hanga i tetahi kiriata SEI hou. Ka pau tenei tukanga i nga katote lithium iti e whakaratohia ana e te cathode i roto i te punaha, a, ko te whakahekenga o nga katote lithium kaha ka arahi ki te pirau kaha. Ko te whakahekenga o nga katote lithium i roto i te electrolyte ka arahi ki te heke o te kawe o te electrolyte, me te ngaro o nga katote lithium i roto i te rauemi cathode ka puta he koretake i waenga i nga electrodes e rua o te pākahiko.
Te Whakanuia o te Atete o roto
I te roa-paihikara o te pākahiko, ko te pikinga o te parenga o roto he take nui mo te pirau kaha. He maha nga take mo te pikinga o te parenga o roto, ko te nuinga mai i nga waahanga e rua: $\\textcircled{1}$ Ko te tauhohenga waikura e puta ana i te atanga electrode/electrolyte i roto i te electrolyte e arahi ana ki te piki ake o te parenga kiriata mata o te hiko, me te koretake o te kiriata SEI anode, ka hanga tonu i nga kiriata mata hou i te wa o te huringa, me era atu, ka piki katoa te parenga o roto; $\\textcircled{2}$ Ko te whakakorenga o nga katote whakarewa i roto i te cathode ki roto i te electrolyte, ka heke nga katote whakarewa katote kua rewa ki te anode na roto i te electrolyte me te whakatakoto ki runga i te mata anode i te ahua o te whakarewa, te tote ranei, ka piki ake te polarization electrode. I tua atu, kua whakamatauhia e te rangahau ko te pirau o te kaikohi o naianei ka nui ake te aukati o roto, engari he iti noa tenei paanga i raro i te kaupapa o te maimoatanga o mua o te kaikohi o naianei. Ko te piki ake o te aukati o roto ka heke te kaha o te kaha me te kaha, ina koa mo te anode, ko te tauhohenga ka puta i te atanga electrode/electrolyte te take matua mo te koroheketanga anode.
