සිලිකන් මත පදනම් වූ කැතෝඩ Li-S සෛල ස්ථාවර කරයි. බලපෑම: දුසිම් කිහිපයක් වෙනුවට ආරෝපණ චක්‍ර 2කට වඩා
Daegu Institute of Science and Technology (DGIST, South Korea) හි විද්‍යාඥයින් විසින් Li-S සෛල තුළ ආරෝපණ චක්‍ර 2කට වඩා ඔරොත්තු දීමට බලාපොරොත්තු වන සිලිකන් පාදක කැතෝඩයක් නිපදවා ඇත. සම්භාව්‍ය ලිතියම්-අයන සෛල අනුපූරකයට සහ ක්‍රමයෙන් ග්‍රැෆයිට් ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට ඇනෝඩවල පිරිසිදු සිලිකන් භාවිතා කරයි. මෙහිදී සිලිකන් ඔක්සයිඩ් භාවිතා කරන ලද අතර කැතෝඩයේ සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් භාවිතා කරන ලදී.
Li-S සෛලය = ලිතියම් ඇනෝඩය, සල්ෆර් සහිත සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් කැතෝඩය
Li-S සෛල ඒවායේ අධික ශක්ති ඝනත්වය, බර සහ අඩු නිෂ්පාදන පිරිවැය නිසා සිත්ගන්නාසුළු ලෙස සැලකේ. කෙසේ වෙතත්, ආරෝපණ චක්‍ර දුසිම් ගණනකට වඩා ඔරොත්තු දෙන අනුවාදයක් නිර්මාණය කිරීමට කිසිවෙකු තවමත් සමත් වී නොමැත. සියල්ල ලිතියම් පොලිසල්ෆයිඩ් (LiPS) නිසා විසර්ජනයේදී ඉලෙක්ට්‍රෝලය තුළ දියවී ඇනෝඩය සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර එහි ධාරිතාව අඩු කරන අතර එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස බැටරිය විනාශ කරයි.
දකුණු කොරියානු පර්යේෂකයන් ප්‍රශ්නයට විසඳුමක් සොයාගෙන ඇතැයි සිතිය හැකිය. කාබන් මත පදනම් වූ ද්රව්ය (මිනිරන් වැනි) වෙනුවට ඔවුන් කැතෝඩය භාවිතා කළහ. මෙසොපොරස් සිලිකා (POMS) හි ලැමිලර් ව්යුහය.
ලැමිලර් ව්යුහය තේරුම් ගත හැකි අතර, මෙසොපොරෝසිටි යනු ඉලක්ක ප්‍රමාණය, ප්‍රදේශීය ඝනත්වය සහ කුඩා ප්‍රමාණයේ විසරණය (මූලාශ්‍රය) ඇති සිලිකා වල සිදුරු (කුහර) සමුච්චය වීමයි. ඔබ පෙරනයක් සෑදීම සඳහා යම් ආකාරයක සිලිකේට් වර්ගයක යාබද තහඩු හරහා නිතිපතා සිදුරු කරන්නේ නම් එය ටිකක් සමාන ය.
DGIST විද්‍යාඥයන් මෙම සිදුරු තුළ සල්ෆර් තැන්පත් කිරීමට භාවිතා කළහ (රූපය a). විසර්ජනය අතරතුර, සල්ෆර් දිය වී ලිතියම් සමඟ ලිතියම් පොලිසල්ෆයිඩ් (LiPS) සාදයි. මේ අනුව, ආරෝපණය ගලා යයි, නමුත් අතිරේක නිර්වචනය නොකළ කාබන් සාධකය (කළු ව්යුහය, රූපය b) හේතුවෙන් LiPS කැතෝඩය අසල සිරවී පවතී.
ආරෝපණය කිරීමේදී, LiPS ලිතියම් මුදා හරින අතර එය ලිතියම් ඇනෝඩය වෙත ආපසු ලබා දෙනු ලැබේ. අනෙක් අතට, සල්ෆර් සිලිකා බවට පරිවර්තනය වේ. ඇනෝඩයට LiPS කාන්දුවක් නැත, ලෝහ හානියක් නැත.
මේ ආකාරයෙන් නිර්මාණය කරන ලද Li-S බැටරිය වැඩ කරන චක්‍ර 2 කට වඩා වැඩි ධාරිතාවක් සහ ස්ථාවරත්වයක් රඳවා ගනී. සම්භාව්‍ය Li-ion සෛල සඳහා අවම වශයෙන් ක්‍රියාකාරී චක්‍ර 500-700 ක් සම්මත ලෙස සලකනු ලැබේ, නමුත් හොඳින් සැකසූ ලිතියම්-අයන සෛල චක්‍ර දහස් ගණනකට ඔරොත්තු දිය හැකි බව එකතු කළ යුතුය.
මෙය ඔබට උනන්දු විය හැකිය:
