الحالة الصلبة الشوارد كوبوليمر الكسب غير المشروع ليثيوم تطبيقات البطارية

الهدف العام من هذا الإجراء هو بناء بطاريات ليثيوم بوليمر صلبة. أولا ، استخدم نهج بلمرة الجذور الحرة لتصنيع بوليمر الكسب غير المشروع ، ثم قم بتغطية الكاثود بمساحيق الليثيوم. استمر في طلاء البوليمر الصلب على كل من الكاثود والأنود المعدني الليثيوم.

الآن قم بتجميع الكاثود والأنود في خلية كاملة. يستخدم اختبار الموصلية لإظهار أن البوليمر الصلب يمكن أن يعمل كإلكتروليت. خطرت لنا فكرة هذه الطريقة لأول مرة لأننا أردنا تحسين الترطيب بين جزيئات الكاثود وإلكتروليت البوليمر.

وقد فعلنا ذلك باستخدام البوليمر أيضا كمادة رابطة للكاثود لتصنيع مزيج الكاثود. مساحيق فوسفات الحديد الليثيوم المطحونة بالكرة مع أسود الكربون وتذوب الخليط في محلول إلكتروليت البوليمر المشترك للكسب غير المشروع بنسبة وزن خمسة إلى واحد إلى واحد تسخين الملاط إلى 80 درجة مئوية مع غطاء مفتوح تحت التحريك المستمر. ثم صوتنة وتحريك الملاط مغناطيسيا لضمان الخلط المناسب.

الآن ، يقوم الطبيب بتفريغ الملاط بعامل تحميل يبلغ 10 ملليغرام لكل سنتيمتر مربع على رقائق الألومنيوم. جفف الكاثود المركب في فرن مفرغ على حرارة 80 درجة مئوية طوال الليل لإزالة أي بقايا رباعي مائي ورطوبة. انقل الكاثود المركب إلى صندوق قفازات مملوء بالأرجون إلى ثقب قاطع قطب كهربائي عالي الدقة ، أقراص صغيرة مربعة 1.4 سم.

ثم قم بإسقاط محلول GCE النقي المصبوب على أقراص القطب الكهربائي لتشكيل طبقة الإلكتروليت. قم بتسخين أقراص إلكتروليت الكاثود النهائية على صفيحة ساخنة داخل صندوق القفازات بنقطة ندى تبلغ 80 درجة مئوية لتبخر THF. الآن باستخدام أداة الإغلاق اليدوي ، قم بتجميع خلايا العملات المعدنية CR 2 0 3 2 جنبا إلى جنب مع أقراص الليثيوم المعدنية المطلية ب GCE متساوية الحجم.

لمقارنة الأداء ، قم بتجميع مجموعة ثانية من الخلايا المكونة من نفس مساحيق فوسفات الحديد الليثيوم وأنود معدن الليثيوم. لكن استخدم راتنج الموثق A-P-V-D-F وفاصل A-P-V-D-F والإلكتروليت السائل من فوسفات سداسي فلورو ليثيوم مولي واحد بنسبة EC إلى DMC تبلغ واحدا. الآن قم بإجراء اختبارات ركوب الدراجات في درجة الحرارة المحيطة باستخدام جهاز اختبار بطارية Mac 4 000 32 قناة.

البطاريات القائمة على الليثيوم بكثافة طاقة أعلى من بطاريات حمض الرصاص والنيكل والكادميوم وهيدريد معدن النيكل. تتكون بطارية ليثيوم أيون كاملة من كاثود وأنود وإلكتروليت وفاصل. يؤثر المنحل بالكهرباء على قدرة الطاقة الإجمالية بسبب المعاوقة ، سواء من خلال المنحل بالكهرباء نفسه أو في واجهات الإلكتروليت القطب.

في هذا المثال ، تم استخدام المونومرين ، POEM و PDMS لتصنيع بوليمر مشترك للكسب غير المشروع بوزن جزيئي نهائي يبلغ 500 ، 000 جرام لكل مول. تم تجميع خلية العملة المعدنية كما هو موضح في هذا التخطيطي الذي يظهر جزيئات رمادية من فوسفات حديد الليثيوم ، وجزيئات سوداء من الكربون ، ومعكرونة زرقاء ، و GCE ، وأنود من معدن الليثيوم. على عكس السائل ، يجب أن يتغلب نقل الأيونات على طول سلاسل البوليمر على حاجزي تنشيط.

إن خلاص الأيونات بواسطة وحدات EO المنسقة له اعتمادنا الشديد والحركة المقطعية للبوليمر لها اعتماد على نسر VLE Toman. تظهر هذه البيانات الخاصة بأداء دورة الخلية في درجة حرارة الغرفة ملفات تعريف الشحن والتفريغ للخلايا ذات الإلكتروليت السائل التقليدي عند 15 مللي أمبير لكل جرام ورابط إلكتروليت البوليمر المشترك للكسب غير المشروع عند 10 مللي أمبير في البيرغرام. كما هو متوقع ، تعتمد ملفات تعريف جهد التفريغ لخلايا البوليمر الصلبة على درجة الحرارة عند تيارات التفريغ المختلفة.

يمكن رسم ملفات تعريف جهد التفريغ كوظائف ذات سعة محددة. لاحظ أنه في درجات الحرارة المرتفعة يكون هناك أداء أفضل. يمكن تقديم كثافات الطاقة عند كثافات طاقة مختلفة كمؤامرة راجون لبطاريات البوليمر والإلكتروليت السائل.

لاحظ أن بطاريات البوليمر الصلبة تعمل بأمان في درجات حرارة عالية باتباع هذا الإجراء. يمكن استخدام طرق أخرى مثل المواجهة وتحليل حجم الجسيمات للإجابة على أسئلة إضافية مثل poros osteo للكاثودات وتأثير حجم الجسيمات على التباين الكلي للبطارية.