Hong Kong CityU EES- လူသားအဆစ်များဖြင့် မှုတ်သွင်းထားသော ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ် လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်း ဘက်ထရီ

သုတေသနနောက်ခံ

အီလက်ထရွန်နစ် ထုတ်ကုန်များအတွက် ဝယ်လိုအား တိုးလာခြင်းသည် မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်နှင့် စွမ်းအင်မြင့် သိုလှောင်မှုကိရိယာများ လျင်မြန်စွာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို မြှင့်တင်ပေးပါသည်။ ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိသော လီသီယမ်အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ မြင့်မားသောစွမ်းအင်သိပ်သည်းဆနှင့် တည်ငြိမ်သောလျှပ်စစ်ဓာတုစွမ်းဆောင်မှုရှိသော (LIBs) ကို ဝတ်ဆင်နိုင်သော အီလက်ထရွန်နစ်ထုတ်ကုန်များအတွက် အလားအလာအရှိဆုံး ဘက်ထရီနည်းပညာအဖြစ် သတ်မှတ်သည်။ ပါးလွှာသောဖလင်လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် ပေါ်လီမာအခြေခံလျှပ်ကူးပစ္စည်းများကို အသုံးပြုခြင်းသည် LIBs များ၏ ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ကို သိသိသာသာတိုးတက်စေသော်လည်း၊ အောက်ပါပြဿနာများရှိပါသည်။

(1) ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိသော ဘက်ထရီအများစုကို "အနှုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်း-ခွဲထွက်-အပြုသဘော လျှပ်ကူးပစ္စည်း" ဖြင့် စုထားကာ၊ အလွှာပေါင်းစုံ အလွှာများကြားရှိ ၎င်းတို့၏ ကန့်သတ်ပုံပျက်ခြင်းနှင့် ချော်ထွက်ခြင်းတို့သည် LIBs များ၏ အလုံးစုံစွမ်းဆောင်ရည်ကို ကန့်သတ်ထားသည်။

(2) ခေါက်ခြင်း၊ ဆွဲဆန့်ခြင်း၊ အကွေ့အကောက်များခြင်းနှင့် ရှုပ်ထွေးသော ပုံပျက်ခြင်းကဲ့သို့သော ပိုမိုပြင်းထန်သောအခြေအနေများအောက်တွင်၊ ၎င်းသည် ဘက်ထရီစွမ်းဆောင်ရည်ကို အာမမခံနိုင်ပါ။

(၃) ဒီဇိုင်းဗျူဟာ၏ တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းသည် လက်ရှိသတ္တုစုဆောင်းသူ၏ ပုံပျက်ခြင်းကို လျစ်လျူရှုထားသည်။

ထို့ကြောင့်၊ ၎င်း၏အနည်းငယ်ကွေးထောင့်ကိုရရှိရန်၊ ပုံပျက်ခြင်းမုဒ်များစွာ၊ သာလွန်သောစက်ပိုင်းဆိုင်ရာကြာရှည်ခံမှုနှင့် စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆမြင့်မားမှုတို့သည် စိန်ခေါ်မှုများစွာကို ရင်ဆိုင်နေရဆဲဖြစ်သည်။

နိဒါန္း

မကြာသေးမီက Hong Kong City University မှ ပါမောက္ခ Chunyi Zhi နှင့် Dr. Cuiping Han တို့သည် Energy Environ တွင် ကွေးညွှတ်နိုင်သော/ခေါက်နိုင်သော/ဆန့်နိုင်သော/လိမ်နိုင်သည့်ဘက်ထရီအတွက် လူသားပူးတွဲမှုတ်သွင်းထားသော ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဒီဇိုင်းဆိုင်ရာ စာတမ်းတစ်စောင်ကို ထုတ်ဝေခဲ့သည်။ သိပ္ပံပညာ။ ဤလုပ်ငန်းကို လူသားအဆစ်များဖွဲ့စည်းပုံမှ မှုတ်သွင်းထားပြီး အဆစ်စနစ်နှင့် ဆင်တူသော ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ် LIBs အမျိုးအစားများကို ဒီဇိုင်းဆွဲထားသည်။ ဤဆန်းသစ်သောဒီဇိုင်းကိုအခြေခံ၍ ပြင်ဆင်ထားသော၊ လိုက်လျောညီထွေရှိသော ဘက်ထရီသည် မြင့်မားသောစွမ်းအင်သိပ်သည်းဆရရှိနိုင်ပြီး 180° တွင်ကွေးနိုင်သည် သို့မဟုတ် ခေါက်နိုင်သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဖွဲ့စည်းပုံအား မတူညီသော အကွေ့အကောက်နည်းလမ်းများဖြင့် ပြောင်းလဲနိုင်သည်၊ သို့မှသာ ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ် LIB များသည် ကြွယ်ဝသော ပုံပျက်ခြင်းစွမ်းရည်များ ရှိသည်၊ ပိုမိုပြင်းထန်ပြီး ရှုပ်ထွေးသော ပုံပျက်ခြင်း (အကွေ့အကောက်နှင့် လိမ်ခြင်း) တွင် အသုံးချနိုင်ပြီး ဆွဲဆန့်နိုင်သည့်အပြင် ၎င်းတို့၏ ပုံပျက်ခြင်းစွမ်းရည်များမှာ၊ ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ် LIBs များ၏ ယခင်အစီရင်ခံစာများထက် ကျော်လွန်ပါသည်။ Finite element simulation ပိုင်းခြားစိတ်ဖြာချက်သည် ဤစာတမ်းတွင် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော ဘက်ထရီသည် ကြမ်းတမ်းပြီး ရှုပ်ထွေးသော ပုံပျက်ခြင်းအမျိုးမျိုးအောက်တွင် လက်ရှိသတ္တုစုဆောင်းသူ၏ ပလတ်စတစ်ပုံပျက်ခြင်းကို မခံနိုင်သော ပလတ်စတစ်ပုံပျက်ခြင်းကို ခံရမည်မဟုတ်ကြောင်း အတည်ပြုခဲ့သည်။ တစ်ချိန်တည်းတွင် တပ်ဆင်ထားသော စတုရန်းယူနစ်ဘက်ထရီသည် သမားရိုးကျ Soft pack ဘက်ထရီ၏ 371.9% ဖြစ်သည့် 92.9 Wh/L အထိ စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆကို ရရှိနိုင်သည်။ ထို့အပြင်၊ ၎င်းသည် ဒိုင်းနမစ်ကွေးညွှတ်မှုအကြိမ် 200,000 နှင့် 25,000 ကြိမ် dynamic distortion ပြီးနောက်တွင်ပင် တည်ငြိမ်သောလည်ပတ်မှုကို ထိန်းသိမ်းနိုင်သည်။

ပေါင်းစည်းထားသော ဆလင်ဒါပုံယူနစ်ဆဲလ်သည် ပိုမိုပြင်းထန်ပြီး ရှုပ်ထွေးသော ပုံသဏ္ဍာန်များကို ခံနိုင်ရည်ရှိကြောင်း နောက်ထပ်လေ့လာမှုများက ဖော်ပြသည်။ ဒိုင်းနမစ်ဆန့်ထုတ်ခြင်း 100,000 ကျော်၊ လှည့်ကွက် 20,000 နှင့် 100,000 ကွေးခြင်းပုံသဏ္ဍာန်များပြီးနောက်၊ ၎င်းသည် ထိန်းသိမ်းမှုနှုန်း 88% ထက် ပိုမိုမြင့်မားသောစွမ်းရည်ကို ရရှိနိုင်ပါသေးသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ဤစာတမ်းတွင်တင်ပြထားသော ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ် LIBs များသည် ဝတ်ဆင်နိုင်သော အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများတွင် လက်တွေ့အသုံးချမှုများအတွက် ကြီးမားသောအလားအလာကို ပေးပါသည်။

သုတေသနပျေါလှငျ

1) Flexible LIBs များသည် လူ့အဆစ်များမှ မှုတ်သွင်းထားသော Flexible LIBs များသည် ကွေးခြင်း၊ လိမ်ခြင်း၊ ဆန့်ခြင်းနှင့် အကွေ့အကောက်ပုံစံများ ပုံပျက်ခြင်းအောက်တွင် တည်ငြိမ်သော စက်ဝန်းစွမ်းဆောင်ရည်ကို ထိန်းသိမ်းထားနိုင်သည်။

(2) စတုရန်းပြောင်းနိုင်သော ဘက်ထရီဖြင့်၊ ၎င်းသည် သမားရိုးကျ Soft-pack ဘက်ထရီ၏ 371.9% ဖြစ်သည့် 92.9 Wh/L အထိ စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆကို ရရှိနိုင်သည်။

(၃) မတူညီသော အကွေ့အကောက်နည်းလမ်းများသည် ဘက်ထရီအစုအဝေး၏ ပုံသဏ္ဍာန်ကို ပြောင်းလဲနိုင်ပြီး ဘက်ထရီကို လုံလောက်စွာ ပုံပျက်စေနိုင်သည်။

ဂရပ်ဖစ်လမ်းညွှန်

သုတေသနပြုချက်များအရ၊ ထုထည်မြင့်မားသော စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆနှင့် ပိုမိုရှုပ်ထွေးသော ပုံသဏ္ဍာန်ပြောင်းလဲခြင်းကို သေချာစေသည့်အပြင်၊ တည်ဆောက်ပုံဒီဇိုင်းသည် လက်ရှိစုဆောင်းသူ၏ ပလတ်စတစ်ပုံပျက်ခြင်းကို ရှောင်ရှားရမည်ဟု သုတေသနပြုထားသည်။ လက်ရှိစုဆောင်းသူ၏ အကောင်းဆုံးနည်းလမ်းမှာ ကွေးခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ပလပ်စတစ်ပုံပျက်ခြင်းနှင့် လက်ရှိစုဆောင်းသူ၏ နောက်ပြန်မဆုတ်နိုင်သော ပျက်စီးဆုံးရှုံးမှုများကို ရှောင်ရှားရန် သေးငယ်သောကွေးညွှတ်မှုအချင်းဝက်ရှိခြင်းမှ ကာကွယ်ရန်ဖြစ်သင့်သည်ဟု အကန့်အသတ်ရှိသောဒြပ်စင် simulation ကပြသသည်။

ပုံ 1a သည် အဆစ်များကို ချောမွေ့စွာ လှည့်ပတ်နိုင်ရန် လိမ္မာပါးနပ်စွာ ပိုကြီးသော မျက်နှာပြင်ဒီဇိုင်းသည် လူ့အဆစ်များ၏ ဖွဲ့စည်းပုံကို ပြထားသည်။ ၎င်းကိုအခြေခံ၍ ပုံ 1b သည် ပုံမှန်ဂရပ်ဖိုက် anode/diaphragm/lithium cobaltate (LCO) anode ကိုပြသထားပြီး၊ ၎င်းသည် စတုရန်းထူသော stack တည်ဆောက်ပုံသို့ ဒဏ်ရာဖြစ်စေနိုင်သည်။ လမ်းဆုံတွင်၊ ၎င်းတွင် အထူတောင့်တင်းသော အကွက်နှစ်ခုနှင့် ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိသော အစိတ်အပိုင်းတစ်ခု ပါဝင်သည်။ ထို့ထက် ပိုအရေးကြီးသည်မှာ၊ အထူအပါးတွင် အဆစ်အရိုးအဖုံးနှင့် ညီမျှသော ကွေးညွှတ်သောမျက်နှာပြင်ရှိပြီး ကြားခံဖိအားကို ကူညီပေးပြီး ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ဘက်ထရီ၏ အဓိကစွမ်းရည်ကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။ ပျော့ပျောင်းသောအပိုင်းသည် အရွတ်အရွတ်တစ်ခုအနေဖြင့် လုပ်ဆောင်ပြီး ထူထဲသောစည်းများကို ချိတ်ဆက်ကာ ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ပေးသည် (ပုံ 1c)။ စတုရန်းပုံသို့ ကွေ့ပတ်ခြင်းအပြင်၊ ဆလင်ဒါ သို့မဟုတ် တြိဂံဆဲလ်များပါရှိသော ဘက်ထရီများကိုလည်း အကွေ့အကောက်နည်းလမ်းကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် ထုတ်လုပ်နိုင်သည် (ပုံ 1d)။ စတုရန်းစွမ်းအင်သိုလှောင်မှုယူနစ်များပါရှိသော ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ် LIB များအတွက်၊ အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်ထားသော အပိုင်းများသည် ကွေးခြင်းလုပ်ငန်းစဉ် (ပုံ 1e) အတွင်း အထူအစုအဝေး၏ arc ပုံသဏ္ဍာန်မျက်နှာပြင်တစ်လျှောက် လှိမ့်သွားမည်ဖြစ်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ဘက်ထရီ၏ စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆကို သိသိသာသာတိုးစေသည်။ ထို့အပြင်၊ elastic polymer encapsulation အားဖြင့်၊ cylindrical ယူနစ်များပါသော ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိသော LIBs များသည် ဆွဲဆန့်နိုင်သော နှင့် လိုက်လျောညီထွေရှိသော ဂုဏ်သတ္တိများ (ပုံ 1f) ကို ရရှိနိုင်ပါသည်။

ပုံ 1 (က) ထူးခြားသောအရွတ်ချိတ်ဆက်မှုနှင့် ကွေးညွှတ်သောမျက်နှာပြင်ဒီဇိုင်းသည် ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရရှိရန် မရှိမဖြစ်လိုအပ်ပါသည်။ (ခ) ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ဘက်ထရီဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်၏ ဇယားကွက်၊ (ဂ) အရိုးသည် ပိုထူသော လျှပ်ကူးပစ္စည်း အစုအပုံနှင့် သက်ဆိုင်ပြီး အရွတ်သည် မလှိမ့်ထားသော (D) ဆလင်ဒါပုံနှင့် တြိဂံဆဲလ်များပါရှိသော ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိသော ဘက်ထရီဖွဲ့စည်းပုံနှင့် သက်ဆိုင်ပါသည်။ (င) စတုရန်းဆဲလ်များ၏ စီစဥ်ပုံမျဥ်းကို စီတန်းခြင်း၊ (စ) ဆလင်ဒါဆဲလ်များ၏ ပုံပျက်ခြင်းကို ဆန့်ထုတ်ခြင်း။

စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ သရုပ်ခွဲပိုင်းခြားစိတ်ဖြာမှုနောက်ထပ်အသုံးပြုမှုသည် ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ဘက်ထရီဖွဲ့စည်းပုံ၏ တည်ငြိမ်မှုကို အတည်ပြုခဲ့သည်။ ပုံ 2a သည် ဆလင်ဒါထဲသို့ ကွေးလိုက်သောအခါ ကြေးနီနှင့် အလူမီနီယမ်သတ္တုပြားတို့၏ ဖိစီးမှု ပျံ့နှံ့မှုကို ပြသည် (180° radian)။ ရလဒ်များက ကြေးနီနှင့် အလူမီနီယမ်သတ္တုပါး၏ ဖိအားသည် ၎င်းတို့၏ အထွက်နှုန်းထက် များစွာ နိမ့်ကျနေသဖြင့် ဤပုံပျက်ခြင်းသည် ပလပ်စတစ်ပုံပျက်ခြင်းကို မဖြစ်စေကြောင်း ညွှန်ပြသည်။ လက်ရှိသတ္တုစုဆောင်းသူသည် နောက်ပြန်လှည့်၍မရသော ပျက်စီးမှုများကို ရှောင်ရှားနိုင်သည်။

ပုံ 2b သည် ကွေးညွှတ်မှုဒီဂရီကို ထပ်မံတိုးလာသောအခါတွင် ဖိစီးမှုပျံ့နှံ့မှုကိုပြသပြီး ကြေးနီသတ္တုပြားနှင့် အလူမီနီယမ်သတ္တုပြားတို့၏ ဖိစီးမှုသည် ၎င်းတို့၏သက်ဆိုင်ရာအထွက်နှုန်းထက်နည်းသည်။ ထို့ကြောင့်၊ တည်ဆောက်ပုံသည် ကောင်းမွန်သောကြာရှည်ခံမှုကို ထိန်းသိမ်းထားစဉ် ခေါက်ပုံပျက်ခြင်းကို ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။ ကွေးညွှတ်ပုံပျက်ခြင်းအပြင်၊ စနစ်သည် ပုံပျက်ခြင်းအတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ ရရှိစေနိုင်သည် (ပုံ 2c)။

cylindrical ယူနစ်များပါရှိသော ဘက်ထရီများအတွက်၊ စက်ဝိုင်း၏မွေးရာပါသွင်ပြင်လက္ခဏာများကြောင့်၊ ၎င်းသည် ပိုမိုပြင်းထန်ပြီး ရှုပ်ထွေးသောပုံပျက်ခြင်းကို ရရှိနိုင်သည်။ ထို့ကြောင့် ဘက်ထရီအား 180o (ပုံ 2d၊ e) သို့ ခေါက်ထားသောအခါတွင် မူလအရှည် (ပုံ 140f) ၏ 2% ခန့်ကို ဆန့်ကာ 90o (ပုံ 2g) သို့ လိမ်သောအခါ၊ ၎င်းသည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ တည်ငြိမ်မှုကို ထိန်းသိမ်းနိုင်သည်။ ထို့အပြင်၊ ကွေးကောက်ခြင်း + လိမ်ခြင်းနှင့် အကွေ့အကောက်ပုံသဏ္ဍာန်တို့ကို သီးခြားစီအသုံးပြုသောအခါ၊ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော LIBs တည်ဆောက်ပုံသည် ပြင်းထန်ပြီး ရှုပ်ထွေးသော ပုံသဏ္ဍာန်အမျိုးမျိုးအောက်တွင် လက်ရှိသတ္တုစုဆောင်းသူ၏ ပလပ်စတစ်ပုံပျက်ခြင်းကို မဖြစ်စေပါ။

ပုံ 2 (ac) ကွေးညွှတ်ခြင်း၊ ခေါက်ခြင်းနှင့် လိမ်ခြင်းအောက်ရှိ စတုရန်းဆဲလ်တစ်ခု၏ ရလဒ်များ (di) ကွေးခြင်း၊ ခေါက်ခြင်း၊ ဆန့်ခြင်း၊ လိမ်ခြင်း၊ ကွေးခြင်း၊ ကွေးခြင်း + လိမ်ခြင်းနှင့် အကွေ့အကောက်များအောက်ရှိ ဆလင်ဒါဆဲလ်တစ်ခု၏ Finite element simulation ရလဒ်များ။

ဒီဇိုင်းပြောင်းလွယ်သောဘက်ထရီ၏ လျှပ်စစ်ဓာတုစွမ်းဆောင်နိုင်မှုကို အကဲဖြတ်ရန် LiCoO2 အား ထုတ်လွှတ်နိုင်စွမ်းနှင့် စက်ဝန်းတည်ငြိမ်မှုကို စမ်းသပ်ရန်အတွက် LiCoO3 ကို cathode ပစ္စည်းအဖြစ် အသုံးပြုခဲ့သည်။ ပုံ 1a တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ စတုရန်းဆဲလ်များပါရှိသော ဘက်ထရီ၏ ထုတ်လွှတ်နိုင်စွမ်းသည် 3 C ချဲ့ခြင်းတွင် လေယာဉ်ကို ကွေးခြင်း၊ အဝိုင်းပုံခြင်း၊ ခေါက်ခြင်း၊ ခေါက်ခြင်းနှင့် လိမ်ခြင်းတို့ကြောင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ပုံပျက်ခြင်းအား သိသိသာသာ လျော့ပါးသွားမည်မဟုတ်ပေ။ လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒအရ လိုက်လျောညီထွေဖြစ်စေသော ဘက်ထရီသည် Performance ကျဆင်းသွားသည်။ ဒိုင်းနမစ်ကွေးညွှတ်ခြင်း (ပုံ 3c၊ d) နှင့် ရွေ့လျားတုန်ယင်မှု (ပုံ XNUMXe၊ f) နှင့် အချို့သော လည်ပတ်မှုများပြီးနောက်တွင်ပင် အားသွင်းခြင်းနှင့် အားသွင်းခြင်း ပလပ်ဖောင်းနှင့် တာရှည်လည်ပတ်မှုစွမ်းဆောင်ရည်တို့သည် သိသာထင်ရှားစွာ ပြောင်းလဲခြင်းမရှိပါ၊ ဆိုလိုသည်မှာ အတွင်းပိုင်းဖွဲ့စည်းပုံ၊ ဘက်ထရီကို ကောင်းစွာကာကွယ်ထားသည်။

ပုံ 3 (က) 1C အောက်ရှိ စတုရန်းယူနစ်ဘက်ထရီအား အားသွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်လွှတ်ခြင်း စမ်းသပ်ခြင်း (ခ) မတူညီသော အခြေအနေများတွင် အားသွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်လွှတ်ခြင်းမျဉ်းကွေး၊ (ဂ၊ ဃ) ဒိုင်းနမစ် ကွေးညွှတ်မှုအောက်တွင်၊ ဘက်ထရီ စက်ဝန်း စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် သက်ဆိုင်ရာ အားသွင်းမှုနှင့် ထုတ်လွှတ်မှုမျဉ်းကွေး၊ (င၊ စ) ဒိုင်းနမစ် တုန်ယင်မှုအောက်တွင်၊ ဘက်ထရီ၏ စက်ဝန်းစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် မတူညီသော လည်ပတ်မှုအောက်ရှိ သက်ဆိုင်ရာ အားသွင်း-ထုတ်လွှတ်မှုမျဉ်းကွေး။

စက်ဝိုင်းပုံသဏ္ဍာန်ဆိုင်ရာ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုရလဒ်များသည် စက်ဝိုင်း၏မွေးရာပါသွင်ပြင်လက္ခဏာများကြောင့်၊ ဆလင်ဒါဒြပ်စင်များပါရှိသော လိုက်လျောညီထွေရှိသော LIB များသည် ပိုမိုပြင်းထန်ပြီး ရှုပ်ထွေးသောပုံစံများကို ခံနိုင်ရည်ရှိကြောင်း ပြသသည်။ ထို့ကြောင့်၊ cylindrical ယူနစ်၏ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ် LIBs များ၏ electrochemical စွမ်းဆောင်ရည်ကို သရုပ်ပြသရန်၊ စမ်းသပ်မှုအား 1 C နှုန်းဖြင့် ပြုလုပ်ခဲ့ပြီး ဘက်ထရီသည် ပုံပျက်ခြင်းအမျိုးမျိုးကို ကြုံတွေ့ရသောအခါတွင် electrochemical စွမ်းဆောင်ရည်မှာ ပြောင်းလဲမှု မရှိသလောက်ဖြစ်ကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ ပုံပျက်ခြင်းသည် ဗို့အားမျဉ်းကွေးကို ပြောင်းလဲစေမည်မဟုတ်ပါ (ပုံ 4a၊ b)။

ဆလင်ဒါဘက်ထရီ၏ အီလက်ထရွန်းနစ်တည်ငြိမ်မှုနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာကြာရှည်ခံမှုကို ထပ်မံအကဲဖြတ်ရန်၊ ၎င်းသည် ဘက်ထရီအား 1 C နှုန်းဖြင့် dynamic automated load test ပြုလုပ်ပေးခဲ့ပါသည်။ လေ့လာမှုအရ ရွေ့လျားဆန့်ထုတ်ခြင်း (ပုံ 4c၊ d) ပြီးနောက် dynamic torsion (ပုံ 4e၊ f)၊ ၊ နှင့် ဒိုင်းနမစ်ကွေးညွှတ်ခြင်း + တုန်ယင်မှု (ပုံ 4g၊ ဇ)၊ ဘက်ထရီအားသွင်းခြင်း-ထုတ်လွှတ်သည့်စက်ဝန်းစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် သက်ဆိုင်ရာဗို့အားမျဉ်းကွေးကို ထိခိုက်မှုမရှိပါ။ ပုံ 4i သည် ရောင်စုံစွမ်းအင်သိုလှောင်မှုယူနစ်တစ်ခုပါရှိသော ဘက်ထရီ၏စွမ်းဆောင်ရည်ကိုပြသသည်။ စွန့်ထုတ်နိုင်စွမ်းသည် 133.3 mAm g-1 မှ 129.9 mAh g-1 အထိ ပျက်စီးသွားကာ လည်ပတ်မှုတစ်ခုလျှင် စွမ်းရည်ဆုံးရှုံးမှုသည် 0.04% သာရှိပြီး ပုံပျက်ခြင်းသည် ၎င်း၏စက်ဝန်းတည်ငြိမ်မှုနှင့် ထုတ်လွှတ်နိုင်စွမ်းကို ထိခိုက်စေမည်မဟုတ်ကြောင်း ညွှန်ပြပါသည်။

ပုံ 4 (က) 1 C တွင် ဆလင်ဒါဆဲလ်များ၏ မတူညီသောဖွဲ့စည်းပုံများကို အားသွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်လွှတ်ခြင်းစက်ဝန်းစမ်းသပ်ခြင်း (ခ) မတူညီသောအခြေအနေများအောက်တွင် ဘက်ထရီ၏ ဆက်စပ်အားသွင်းခြင်းနှင့် စွန့်ထုတ်ခြင်းမျဉ်းကွေးများ၊ (ဂ၊ ဃ) ဒိုင်းနမစ်တင်းမာမှု Discharge မျဉ်းကွေးအောက်တွင် ဘက်ထရီ၏ လည်ပတ်မှုနှင့် အားသွင်းမှု၊ (င၊ စ) ရွေ့လျားတုန်လှုပ်မှုအောက်ရှိ ဘက်ထရီ၏ စက်ဝန်းစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် မတူညီသော လည်ပတ်မှုအောက်ရှိ သက်ဆိုင်ရာ အားသွင်း-ထုတ်လွှတ်မှုမျဉ်းကွေး၊ (ဆ၊ ဇ) ဒိုင်းနမစ် ကွေးညွှတ်ခြင်း + တုန်ခါမှုအောက်ရှိ ဘက်ထရီ၏ စက်ဝန်းစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် မတူညီသော လည်ပတ်မှုအောက်ရှိ သက်ဆိုင်ရာ အားသွင်း-ထုတ်လွှတ်မှုမျဉ်းကွေး၊ (၁) 1 C တွင် မတူညီသောပုံစံများဖြင့် ပရစ်စမာယူနစ်ဘက်ထရီများကို အားသွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်လွှတ်ခြင်းစမ်းသပ်ခြင်း။

တီထွင်ထားသော ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ဘက်ထရီ၏ လက်တွေ့အသုံးချမှုကို အကဲဖြတ်ရန်အတွက် စာရေးသူသည် နားကြပ်များ၊ စမတ်နာရီများ၊ အသေးစားလျှပ်စစ်ပန်ကာများ၊ အလှကုန်တူရိယာများနှင့် စမတ်ဖုန်းများကဲ့သို့ စီးပွားရေးဆိုင်ရာ အီလက်ထရွန်နစ်ထုတ်ကုန်အချို့ကို အားဖြည့်ရန်အတွက် စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုယူနစ်အမျိုးမျိုးဖြင့် ဘက်ထရီအပြည့်ကို အသုံးပြုပါသည်။ နှစ်မျိုးလုံးသည် နေ့စဉ်အသုံးပြုမှုအတွက် လုံလောက်သည်၊ အမျိုးမျိုးသော ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်နှင့် ဝတ်ဆင်နိုင်သော အီလက်ထရွန်နစ်ထုတ်ကုန်များ၏ အသုံးချနိုင်ခြေကို အပြည့်အဝ ထည့်သွင်းထားသည်။

ပုံ 5 တွင် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည့် ဘက်ထရီအား နားကြပ်များ၊ စမတ်နာရီများ၊ လျှပ်စစ်ပန်ကာအသေးစားများ၊ အလှကုန်ပစ္စည်းများနှင့် စမတ်ဖုန်းများသို့ သက်ရောက်သည်။ ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ဘက်ထရီသည် (က) နားကြပ်များ၊ (ခ) စမတ်နာရီများနှင့် (ဂ) အသေးစား လျှပ်စစ်ပန်ကာများအတွက် ပါဝါထောက်ပံ့ပေးသည်။ (ဃ) အလှကုန်ပစ္စည်းများအတွက် ပါဝါထောက်ပံ့ခြင်း၊ (င) မတူညီသော ပုံသဏ္ဍာန်အခြေအနေအောက်တွင်၊ လိုက်လျောညီထွေရှိသော ဘက်ထရီသည် စမတ်ဖုန်းများအတွက် ပါဝါကို ထောက်ပံ့ပေးသည်။

အကျဉ်းချုပ်နှင့်အမြင်

အချုပ်အားဖြင့်ဆိုရသော် ဤဆောင်းပါးသည် လူ့အဆစ်ဖွဲ့စည်းပုံမှ မှုတ်သွင်းခြင်းဖြစ်သည်။ မြင့်မားသောစွမ်းအင်သိပ်သည်းဆ၊ ပုံပျက်လွယ်ခြင်းနှင့် တာရှည်ခံနိုင်မှု မြင့်မားသော ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ် ဘက်ထရီတစ်လုံးကို ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် ထူးခြားသောဒီဇိုင်းနည်းလမ်းကို အဆိုပြုထားသည်။ ရိုးရာပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ် LIB များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ ဤဒီဇိုင်းအသစ်သည် လက်ရှိသတ္တုစုဆောင်းသူ၏ ပလတ်စတစ်ပုံပျက်ခြင်းကို ထိရောက်စွာ ရှောင်ရှားနိုင်သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ဤစာရွက်တွင် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည့် စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုယူနစ်၏ အစွန်းနှစ်ဖက်တွင် သိမ်းဆည်းထားသော အကွေးမျက်နှာပြင်များသည် အပြန်အလှန်ဆက်နွယ်နေသော အစိတ်အပိုင်းများ၏ ဒေသဆိုင်ရာ ဖိစီးမှုကို ထိရောက်စွာ သက်သာစေနိုင်သည်။ ထို့အပြင်၊ ကွဲပြားခြားနားသောအကွေ့အကောက်နည်းလမ်းများသည် ဘက်ထရီအား လုံလောက်သော ပုံသဏ္ဍာန်ကို ပေးစွမ်းနိုင်သောကြောင့် stack ၏ ပုံသဏ္ဍာန်ကို ပြောင်းလဲနိုင်သည်။ လိုက်လျောညီထွေရှိသော ဘက်ထရီသည် ဆန်းသစ်သောဒီဇိုင်းကြောင့် စက်လည်ပတ်မှုတည်ငြိမ်မှုနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာကြာရှည်ခံမှုကို ပြသပြီး လိုက်လျောညီထွေရှိပြီး ဝတ်ဆင်နိုင်သော အီလက်ထရွန်နစ်ထုတ်ကုန်အမျိုးမျိုးတွင် ကျယ်ပြန့်သောအသုံးချပရိုဂရမ်အလားအလာများရှိသည်။

စာပေလင့်ခ်

ကွေးညွှတ်နိုင်သော/ခေါက်နိုင်သော/ဆန့်နိုင်သော/လှည့်နိုင်သောဘက်ထရီအတွက် လူ့ပူးတွဲ-မှုတ်သွင်းထားသော ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဒီဇိုင်း- ပုံသဏ္ဍာန်မျိုးစုံကို ရရှိစေသည်။ (စွမ်းအင်ပတ်ဝန်းကျင်။ သိပ္ပံပညာ။2021၊ DOI: 10.1039/D1EE00480H)