সলিড-স্টেট লিথিয়াম মেটাল ব্যাটারির ব্যর্থতা প্রক্রিয়া

সলিড-স্টেট লিথিয়াম ধাতব ব্যাটারিগুলি তাদের উচ্চ তাত্ত্বিক শক্তির ঘনত্ব এবং সুরক্ষার কারণে ভবিষ্যতের শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার জন্য চূড়ান্ত পছন্দ হিসাবে বিবেচিত হয়।

যাইহোক, সলিড-স্টেট ব্যাটারির ব্যবহারিক প্রয়োগ গুরুতর ইন্টারফেসিয়াল সমস্যার দ্বারা বাধাগ্রস্ত হয়, যেমন উচ্চ ইন্টারফেসিয়াল প্রতিরোধ, দুর্বল ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল/রাসায়নিক সামঞ্জস্য এবং দুর্বল স্থিতিশীলতা।এছাড়াও, সাইকেল চালানোর সময় ইন্টারফেসিয়াল স্ট্রেসের কারণে লি ডেনড্রাইটের বৃদ্ধি এবং যান্ত্রিক কর্মক্ষমতার অবনতি হল সলিড-স্টেট ব্যাটারির ব্যর্থতার প্রধান কারণ।

বেইজিং ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির স্পেশাল রিসার্চ ইনস্টিটিউটের প্রফেসর ইউয়ান হং এবং সিংহুয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক ঝাং কিয়াং সলিড স্টেট আয়ন এবং ইন্টারফেস রসায়নের উপর ধাতব লিথিয়াম/সলিড ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেসের প্রভাব সম্পর্কে বর্তমান মৌলিক ধারণার পরিচয় দিয়েছেন।সলিড-স্টেট লিথিয়াম ব্যাটারির বৈদ্যুতিক, রাসায়নিক, ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল এবং যান্ত্রিক ব্যর্থতার প্রক্রিয়া পর্যালোচনা করা হয়, সেইসাথে ভবিষ্যতের গবেষণার দিকনির্দেশে উদীয়মান দৃষ্টিভঙ্গিগুলি পর্যালোচনা করা হয়।

গবেষণার পটভূমি

সলিড ইলেক্ট্রোলাইটকে দুটি ভাগে ভাগ করা যায়: কঠিন পলিমার ইলেক্ট্রোলাইটস (SPE) এবং কঠিন অজৈব ইলেক্ট্রোলাইটস (SIE)।SIE-তে সাধারণত চমৎকার যান্ত্রিক মডুলাস, প্রশস্ত ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল উইন্ডো এবং ভালো আয়নিক পরিবাহিতা থাকে, কিন্তু রাসায়নিক স্থিতিশীলতা এবং দুর্বল ইন্টারফেসিয়াল সামঞ্জস্যতা, যখন SPE গুলি বিপরীত।দুর্ভাগ্যক্রমে, উভয়েরই খোলা সমস্যা রয়েছে।

ইন্টারফেস সায়েন্স এবং ন্যানোটেকনোলজি দ্বারা চালিত, SSE (সলিড-স্টেট ইলেক্ট্রোলাইট) এর ভৌত রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য যেমন ইন্টারফেসিয়াল ওয়েটিং, লিথিওফিলিক ইঞ্জিনিয়ারিং, অ্যালোয়িং এবং কৃত্রিম ইন্টারফেস পরিবর্তনের জন্য প্রচেষ্টা নিবেদিত হয়েছে।কিন্তু তরল ব্যাটারির সাথে তুলনা করে, SSE-ভিত্তিক SSLMBs (সলিড-স্টেট লিথিয়াম মেটাল ব্যাটারি) এখনও অনেক কম ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্স প্রদর্শন করে, যা মূলত তাদের ব্যবহারিক শিল্প প্রয়োগকে সীমিত করে।

বর্তমানে, এটি সাধারণত বিশ্বাস করা হয় যে SSLMB-এর ব্যর্থতার প্রধান কারণগুলি হল বড় ইন্টারফেস প্রতিবন্ধকতা, তীব্র ডেনড্রাইট বৃদ্ধি, প্রতিকূল ইন্টারফেস প্রতিক্রিয়া, ইন্টারফেসের বিবর্তন ক্ষয় এবং যান্ত্রিক বিকৃতি ইত্যাদি, তবে গভীরভাবে বিশ্লেষণ এবং ব্যাপক সারসংক্ষেপ SSE-এর ব্যর্থতা প্রক্রিয়ার এখনও অভাব রয়েছে।

ইমেজ সোর্স: ঝিক এনার্জি

SSE তে সলিড স্টেট আয়ন

এসএসইতে দ্রুত আয়ন পরিবহন গতিবিদ্যা উচ্চ ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্সের জন্য একটি মূল কারণ।তাদের মধ্যে, SPE-এর আয়নিক পরিবাহিতা সাধারণত 10-4 S cm-1-এর চেয়ে কম এবং ঘরের তাপমাত্রায় পেরোভস্কাইট টাইপ, গারনেট টাইপ, লিসিকন টাইপ এবং আরজিনাইটের আয়নিক পরিবাহিতা 10-4–10-এর মধ্যে থাকে। 3 এস সেমি -1, এবং সালফাইড 10-2 এস সেমি -1 পৌঁছতে পারে।

স্ফটিক সিরামিক ইলেক্ট্রোলাইটের জন্য, ডোপিং, প্রতিস্থাপন এবং নন-স্টোইচিওমেট্রির মাধ্যমে শূন্যপদ এবং আন্তঃসংযুক্ত আন্তঃস্থায়ী সাইটগুলির অনুপাত বাড়িয়ে SSE এর আয়নিক পরিবাহিতা কার্যকরভাবে উন্নত করা যেতে পারে।

চার্জ বাহক ছাড়াও, কঠিন স্ফটিক জালির মধ্যে আয়ন গতিশীলতার সাথে সম্পর্কিত আয়ন পরিবহন পথগুলিও আয়ন পরিবহন আচরণে অবদান রাখে।সাধারণভাবে, গারনেট-টাইপ, নাসিকন-টাইপ ইলেক্ট্রোলাইটের মতো দ্রুত লি-আয়ন কন্ডাক্টরগুলিতে অ্যানিসোট্রপিক ত্রি-মাত্রিক আয়ন প্রসারণ প্রচলিত হয়ে উঠেছে।

সাধারণত ব্যবহৃত পলিমারগুলির মধ্যে রয়েছে পলিথিন অক্সাইড (PEO), পলিভিনাইলডিন ফ্লোরাইড (PVDF), পলিঅ্যাক্রাইলোনিট্রিল (PAN), পলিমিথাইল মেথাক্রাইলেট (PMMA), এবং পলিভিনাইলাইডিন ফ্লোরাইড-হেক্সাফ্লুরোপ্রোপাইলিন (PVDF)-HFP), যার মধ্যে সবচেয়ে আকর্ষণীয় PEO।প্রচলিত দৃষ্টিভঙ্গি হল যে লিথিয়াম আয়নগুলির সঞ্চালন নিরাকার অঞ্চলের সেগমেন্টাল শিথিলকরণ দ্বারা অর্জিত হয়।লিথিয়াম আয়নগুলি বিভক্ত পলিমার চেইনে মেরু গোষ্ঠীর সাথে সমন্বিত হয়, একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ক্রিয়াকলাপের অধীনে, লিথিয়াম আয়নগুলি আন্তঃ-চেইন বা আন্ত-শৃঙ্খল রূপান্তর এবং অবিচ্ছিন্ন চেইন সেগমেন্ট পুনর্বিন্যাসের মাধ্যমে একটি সমন্বয় সাইট থেকে অন্য স্থানান্তরিত হয়, যার ফলে দীর্ঘ- আয়নগুলির দূরত্ব পরিবহন।স্ফটিকতা হ্রাস কার্যকরভাবে উল্লেখযোগ্যভাবে SPE এর আয়নিক পরিবাহিতা উন্নত করতে পারে।

এসপুরানো ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেস

ইলেক্ট্রোড এবং SSE-এর মধ্যে উচ্চ ইন্টারফেসিয়াল স্থিতিশীলতা ব্যাটারির দক্ষ অপারেশনের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।যাইহোক, Li/SSEs ইন্টারফেস সর্বনিম্ন ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সম্ভাবনা এবং ধাতব Li anodes এর উচ্চ প্রতিক্রিয়াশীলতার কারণে রাসায়নিকভাবে অস্থির।লি অ্যানোডের মুখোমুখি হওয়ার পরে বেশিরভাগ SSE স্বতঃস্ফূর্তভাবে হ্রাস করে এবং ইন্টারফেসে একটি প্যাসিভেটেড ইন্টারফেসিয়াল স্তর তৈরি করে, যা লি-আয়ন পরিবহন গতিবিদ্যা এবং ব্যাটারির কর্মক্ষমতাকে ব্যাপকভাবে প্রভাবিত করে।

ইন্টারফেস স্তরের বৈশিষ্ট্য অনুসারে, এটিকে তিন ধরনের Li-SSE ইন্টারফেসে ভাগ করা যেতে পারে: 1. ইন্টারফেসিয়াল প্রতিক্রিয়া ফেজ গঠন ছাড়াই তাপগতিগতভাবে স্থিতিশীল ইন্টারফেস, এই ইন্টারফেসটি SSLMB-এর জন্য খুবই আদর্শ, এটি শুধুমাত্র অভিন্ন লি অর্জন করতে পারে না। -আয়ন 2. মিশ্র আয়ন-ইলেক্ট্রন কন্ডাক্টিং (MIEC) ইন্টারফেসের সাথে তাপগতিগতভাবে অস্থির ইন্টারফেস, এই MIEC ইন্টারফেস SSE-এর ক্রমাগত ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল হ্রাসের অনুমতি দেয় এবং অবশেষে ব্যাটারি ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করে;3. তাপগতিগতভাবে অস্থির ইন্টারফেসগুলি আয়নগতভাবে পরিচালিত কিন্তু বৈদ্যুতিনভাবে নিরোধক ইন্টারফেসগুলি, যা "স্থিতিশীল SEIs" নামেও পরিচিত, SSE-এর মধ্যে ইলেকট্রন স্থানান্তরকে দমন করতে পারে এবং এইভাবে চার্জিং চক্রের সময় স্থিতিশীল ইন্টারফেসগুলি বজায় রাখতে পারে, যা সাধারণত LLZO, LiPON সহ SSE-তে সাধারণত বিদ্যমান থাকে এবং Li7P3S11।

এসপেস চার্জ স্তর তত্ত্ব

যেহেতু ইলেক্ট্রোড এবং এসএসই-এর মধ্যে ইন্টারফেস সবসময় ভিন্নধর্মী হয়, তারা যখন যোগাযোগ করে তখন একটি রাসায়নিক সম্ভাব্য গ্রেডিয়েন্ট থাকে, যা লি আয়ন পুনঃবন্টনের জন্য চালিকা শক্তি প্রদান করে এবং ইলেক্ট্রোড/এসএসই ইন্টারফেসে স্বতঃস্ফূর্তভাবে একটি স্পেস চার্জ স্তর তৈরি করে।

আন্তঃ-চার্জ অঞ্চলটি সাধারণত অত্যন্ত প্রতিরোধী হয় এবং ইন্টারফেসের মাধ্যমে লিথিয়াম আয়ন স্থানান্তরকে ক্ষয় করে, যার ফলে উচ্চ আন্তঃমুখী প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং দুর্বল সাইক্লিং ক্ষমতা হয়।

আরও মারাত্মক, স্পেস চার্জ স্তরের অস্তিত্ব ইলেক্ট্রোড থেকে লিথিয়াম আয়নগুলির ক্রমান্বয়ে ক্ষয় হতে পারে এবং ব্যাটারি সাইক্লিংয়ের সময় ইলেক্ট্রোলাইটে জমা হতে পারে, যার ফলে চার্জ বিচ্ছিন্নতা বৃদ্ধি পায় এবং শেষ পর্যন্ত বিপরীত ক্ষমতা হ্রাস করতে পারে।

গবেষণার বেশিরভাগ ফলাফল প্রধানত উচ্চ ভোল্টেজ ক্যাথোড এবং SSE এর মধ্যে ইন্টারফেসের উপর ফোকাস করে এবং Li anode/SSE ইন্টারফেসে স্পেস চার্জ স্তরের তথ্যের অভাব রয়েছে।

বৈদ্যুতিক ব্যর্থতা

ডেনড্রাইটগুলি সহজেই বেশিরভাগ এসপিইতে প্রবেশ করে কারণ তাদের তুলনামূলকভাবে কম ইলাস্টিক মডুলাস ডেনড্রাইটের বৃদ্ধি সহ্য করতে পারে না, যার ফলে কোষ ব্যর্থ হয়।

উপরন্তু, লি/এসপিই ইন্টারফেসে পূর্ব-বিদ্যমান স্থানীয় পৃষ্ঠের অসামঞ্জস্যতা, যেমন অপবিত্রতা কণা বা ত্রুটি, পলিমার ব্যাটারিতে লি ডেনড্রাইট বৃদ্ধির জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ পয়েন্ট হিসাবে বিবেচিত হয়।

স্থানীয় পরিবাহিতা বা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি বৃদ্ধির কারণে লি-এর নিউক্লিয়েশন এবং বৃদ্ধি অগ্রাধিকারমূলকভাবে এই অমেধ্যগুলির প্রান্তগুলিতে ফোকাস করতে পারে, যার ফলে গোলাকার বা ডেনড্রাইটিক কাঠামো তৈরি হয়।এর পাশাপাশি, অনিয়মিত লি জমাও অমেধ্যগুলির উপরে শূন্যতা তৈরি করে।

গবেষণায় দেখা গেছে যে SPE-এর ইলাস্টিক মডুলাস বাড়ানোর ফলে ডেনড্রাইটিক প্রোট্রুশনের চারপাশে উচ্চ সংকোচনমূলক চাপ তৈরি হবে, যার ফলে উপত্যকার তুলনায় প্রোট্রুশনের শিখরে কম বিনিময় কারেন্ট ঘনত্ব হবে, এইভাবে উচ্চতর বর্তমান অবস্থার অধীনে কার্যকরভাবে ডেনড্রাইট প্রতিরোধ করবে।হত্তয়া

SIE এর জন্য, এটি আরও বিতর্কিত।সাধারণভাবে, গারনেট-টাইপ বা কিছু সালফাইড ইলেক্ট্রোলাইটে ডেনড্রাইট অনুপ্রবেশ বিশিষ্ট।এই এসআইই-এর মাইক্রোস্ট্রাকচারাল বৈশিষ্ট্য, যেমন শস্যের সীমানা (জিবি), শূন্যতা, ছিদ্র, ফাটল এবং প্রোট্রুশন, ডেনড্রাইট-প্ররোচিত শর্ট-সার্কিট আচরণে অবদান রাখে।

লি ডেনড্রাইট বৃদ্ধির জন্য জিবিগুলিকে ব্যাপকভাবে পছন্দের সাইট হিসাবে বিবেচনা করা হয়।সাইকেল চালানোর সময় লি ধাতব নিউক্লিয়েট প্রাথমিকভাবে Li anode/SSEs ইন্টারফেসে এবং, তাদের কম স্থিতিস্থাপকতা এবং কম আয়নিক পরিবাহিতা, GBs বরাবর প্রচার করে, অবশেষে ব্যাটারি ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করে।

এটি পাওয়া গেছে যে GBs-এর তুলনামূলকভাবে উচ্চ ইলেকট্রনিক পরিবাহিতা SSE-তে Li আয়ন হ্রাসে অবদান রাখে।SSE-এর উচ্চ ইলেকট্রনিক পরিবাহিতা (যা অমেধ্য, ডোপেন্ট, জিবি বা ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল হ্রাসের কারণে হতে পারে) হল ডেনড্রাইট নিউক্লিয়েশন এবং SSE-এর মধ্যে বৃদ্ধির উত্স।

SIE-এর অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্য ছাড়াও, SSLMB-এর ডেনড্রাইট বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রণে লি ধাতু একটি দ্বি-ধারী তলোয়ার হিসেবে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

একদিকে, Li anode এবং SSE-এর মধ্যে অনমনীয় ইন্টারফেসিয়াল যোগাযোগকে ধাতব Li-এর প্লাস্টিকের বিকৃতি দ্বারা উন্নত করা যেতে পারে।অন্যদিকে, লিথিয়ামের (ক্রিপ নামেও পরিচিত) মারাত্মক বিকৃতির কারণে লিথিয়াম SSE-এর মধ্যে শূন্যতা, ত্রুটি, ফাটল এবং GBs বরাবর বংশবিস্তার করে, যা শেষ পর্যন্ত ব্যাটারির শর্ট-সার্কিটের দিকে পরিচালিত করে।

রাসায়নিক ব্যর্থতা

লি ধাতব অ্যানোডের উচ্চ প্রতিক্রিয়াশীলতার কারণে, এটি সহজেই বেশিরভাগ SSE-এর সাথে প্রতিক্রিয়া করতে পারে এবং স্বতঃস্ফূর্তভাবে লি অ্যানোডের পৃষ্ঠে একটি ইন্টারফেসিয়াল স্তর তৈরি করতে পারে।পর্যায়গুলির প্রকৃতি সরাসরি SSLMB এর সামগ্রিক কর্মক্ষমতা নির্ধারণ করে।

স্বতঃস্ফূর্তভাবে গঠিত, ইলেকট্রনিকভাবে নিরোধক কিন্তু দুর্বলভাবে আয়নগতভাবে পরিবাহী ইন্টারফেসিয়াল ফেজগুলির জন্য, সমগ্র ব্যাটারি সিস্টেমের আয়ন পরিবহন গতিবিদ্যা দুর্বল হয়ে পড়ে, যার ফলে সাইক্লিং ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায় (যেমন লিথিয়াম-সালফাইড SSE ইন্টারফেস)।

উচ্চ আয়নিক পরিবাহিতা সহ উচ্চ-ভ্যালেন্ট ধাতব আয়ন ধারণকারী SSE, যেমন NASICON-টাইপ LAGP, LATP, ফাস্ট আয়ন কন্ডাকটর LGPS, perovskite-টাইপ LLTO, ইত্যাদি, Li-এর সংস্পর্শে থাকাকালীন MIEC ইন্টারফেস গঠনের দিকে বেশি ঝোঁক।ইন্টারফেসের মিশ্র পরিবাহী বৈশিষ্ট্যগুলি ইন্টারফেস জুড়ে ইলেকট্রন স্থানান্তরকে ত্বরান্বিত করবে, যা দ্রুত ইলেক্ট্রোলাইট অবক্ষয় এবং শেষ পর্যন্ত ব্যাটারি ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করবে।

রাসায়নিক ব্যর্থতা লিথিয়াম অ্যানোড এবং SSE-এর মধ্যে থার্মোডাইনামিক ইন্টারফেসিয়াল প্রতিক্রিয়া দ্বারা পরিচালিত হয়।যদি গঠিত ইন্টারফেসিয়াল বৈশিষ্ট্যগুলির অভিন্ন রচনা এবং উচ্চ আয়নিক পরিবাহিতা থাকে তবে সাইক্লিংয়ের সময় প্রতিকূল আন্তঃফেসিয়াল বিবর্তন অনেকাংশে উপশম হবে।SSE-এর গঠন ও রচনার যৌক্তিক নকশা ইন্টারফেসের ভৌত-রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে সুর করার জন্য কার্যকর।

ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ব্যর্থতা (যান্ত্রিক ব্যর্থতা)

এটি দেখানো হয়েছে যে Li7P3S11 (LPS) এর গুরুতর রেডক্স প্রতিক্রিয়া একটি বিস্তৃত ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল উইন্ডোতে ঘটে এবং রেডক্স প্রতিক্রিয়ার গভীরতার সাথে পচনশীল পণ্যের পরিমাণ (Li2S এবং S) বৃদ্ধি পায়।আরও গুরুত্বপূর্ণ, ইলেক্ট্রোলাইটের রেডক্স প্রতিক্রিয়া একটি ক্রমাগত অবক্ষয় প্রক্রিয়া, যার ফলে সাইকেল চালানোর সময় অবিচ্ছিন্ন উত্পাদন এবং উপ-পণ্য জমা হয়।এই ধরনের ফলাফল ইন্টারফেসিয়াল মেরুকরণকে প্রসারিত করে এবং কোষের প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়, শেষ পর্যন্ত দ্রুত ক্ষমতা হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে।

উপরন্তু, ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সাইক্লিংয়ের সময় লিথিয়াম বিতরণের বর্ধিত অসামঞ্জস্যতাও ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কর্মক্ষমতা প্রভাবিত করে।উদাহরণস্বরূপ, Li-ঘাটতি অঞ্চল এলজিপিএস ইলেক্ট্রোলাইটে লি ঘনত্বের মেরুকরণকে বাড়িয়ে তোলে, ইন্টারফেসিয়াল প্রতিরোধের বৃদ্ধি করে, যার ফলে ক্ষমতা হ্রাস পায়।

সাইকেল চালানোর সময় ইন্টারফেসের বিবর্তন এবং লিথিয়াম আয়ন প্রসারণ এবং পরিবহন, ইন্টারফেস আকারবিদ্যা এবং রাসায়নিক বিবর্তনের মতো ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল গতিগত আচরণের উপর এর প্রভাব এবং সম্ভাব্য পরিবর্তনগুলি আরও তদন্ত করা বাকি রয়েছে।আরও গুরুত্বপূর্ণ, তরল ইলেক্ট্রোলাইট সিস্টেমের ইন্টারফেসের বিপরীতে, কঠিন-কঠিন Li/SSEs ইন্টারফেসগুলি পরিচালনা করা এবং পরিস্থিতি পর্যবেক্ষণ করা কঠিন।উন্নত চরিত্রায়ন কৌশল প্রাপ্ত করার জন্য উন্নত করা প্রয়োজন

SSLMB-তে ইন্টারফেস আচরণ সম্পর্কে আরও বিস্তারিত তথ্য।

যান্ত্রিক ব্যর্থতা

Li/SSEs ইন্টারফেসের যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা ব্যাটারির কর্মক্ষমতাতেও অবদান রাখে।লি ডিপোজিশন/স্ট্রিপিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, সলিড-স্টেট ইলেক্ট্রোড এবং সলিড-স্টেট ইলেক্ট্রোলাইটের অনমনীয় প্রকৃতির কারণে অ্যানোডের বিশাল আয়তনের প্রসারণ Li/SSEs ইন্টারফেসে গুরুতর ওঠানামা ঘটাতে পারে।এই ধরনের ইন্টারফেসিয়াল ওঠানামা ইলেক্ট্রোড/ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেসে প্রতিবন্ধী যোগাযোগ বা এমনকি ডিলামিনেশন হতে পারে।

প্রচলিত তরল ইলেক্ট্রোলাইটের ক্ষেত্রে ভিন্ন, লি ডিপোজিশন/স্ট্রিপিংয়ের কারণে ইন্টারফেসিয়াল ভলিউম পরিবর্তন SSE দ্বারা বাফার বা শোষিত হতে পারে না, তবে অ্যানোড এবং SSE-এর মধ্যে ইন্টারফেসিয়াল যোগাযোগের স্থান দ্বারা সীমাবদ্ধ।অতএব, এটি স্বাভাবিকভাবেই বড় চাপ তৈরি করে যা যান্ত্রিকভাবে ইন্টারফেসের ক্ষতি করে।

আরও মারাত্মকভাবে, কিছু উৎপন্ন বা পূর্ব-বিদ্যমান পৃষ্ঠের ত্রুটিগুলি লিথিয়াম ডেনড্রাইটের অনুপ্রবেশের জন্য পছন্দের সাইট হিসাবে কাজ করতে পারে।সাইক্লিং প্রক্রিয়া জুড়ে স্থানীয় স্ট্রেন জমা হয়, ফলে লি ফিলামেন্টের (আসল লি ফিলামেন্ট) অগ্রভাগে উচ্চ চাপের ঘনত্ব তৈরি হয়, যা ক্র্যাক বংশবিস্তারকে আরও উৎসাহিত করে এবং লি ফিলামেন্টের (আসল লি ফিলামেন্ট) ত্বরান্বিত অনুপ্রবেশের দিকে নিয়ে যায়, যা শেষ পর্যন্ত নেতৃত্ব দেয়। ব্যাটারি ব্যর্থতা।

তুলনামূলকভাবে বলতে গেলে, উচ্চতর ফ্র্যাকচার টাফনেস সহ SSE একই আকারে ফাটলের জন্য প্রয়োজনীয় অতিরিক্ত সম্ভাবনা এবং ফ্র্যাকচার স্ট্রেসকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করতে পারে, যার ফলে ক্ষয়ের ঝুঁকি হ্রাস পায়।SSE-এর উন্নত ফ্র্যাকচার দৃঢ়তা ফাটল বিস্তারকে প্রতিরোধ করতে এবং ব্যাটারির যান্ত্রিক ব্যর্থতার ঝুঁকি কমাতে সাহায্য করবে।

অন্যদিকে, এসএসই-এর প্রতি লি অ্যানোডের উচ্চ প্রতিক্রিয়া বিবেচনা করে, ইন্টারফেসিয়াল পর্যায়গুলির গঠন এবং বিবর্তনও এসএসএলএমবিগুলির যান্ত্রিক অবক্ষয়ের উপর প্রভাব ফেলে।লি ইন্টারক্যালেশন এবং ইন্টারফেস বৃদ্ধির সময় ইন্টারফেসিয়াল ট্রানজিশন SSE এর মধ্যে আয়তনের প্রসারণ এবং বৃহৎ অভ্যন্তরীণ চাপের দিকে নিয়ে যায়, যা যান্ত্রিকভাবে বাল্ক SSE কে ধ্বংস করে এবং উচ্চ প্রতিরোধের দিকে নিয়ে যায়।

উচ্চ বর্তমান ঘনত্বে, উচ্চ সামগ্রিক অত্যধিক সম্ভাবনার কারণে সংক্ষিপ্ত আয়ন পরিবহন পাথের প্রচার প্রসারিত হতে পারে, যা গুরুতর অসঙ্গতি সৃষ্টি করে।

(ইলেক্ট্রো) রাসায়নিকভাবে গঠিত ইন্টারফেসের অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্যগুলি যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকেও প্রভাবিত করে।যে SSE গুলি MIEC ইন্টারফেসিয়াল ফেজ গঠনের জন্য লিথিয়াম ধাতুর সাথে রাসায়নিকভাবে বিক্রিয়া করতে পারে সেগুলি যান্ত্রিকভাবে ব্যর্থ হয় এবং বারবার চার্জ/ডিসচার্জ প্রক্রিয়ার সময় ব্যাটারি ব্যর্থ হয়।

সংযুক্ত:

তথ্যসূত্র

লিউ জে, ইউয়ান এইচ, লিউ এইচ, এট আল।কঠিন অবস্থার লিথিয়াম ধাতব ব্যাটারির ব্যর্থতা প্রক্রিয়া আনলক করা [J]।অ্যাডভান্সড এনার্জি মেটেরিয়ালস, 2022, 12(4): 2100748।

সাহিত্য লিঙ্ক

www.zhik.xin