لتیم بیٹریوں کی سائیکل کی کارکردگی کو متاثر کرنے والے کئی عوامل

1. نمی

بہت زیادہ پانی کے مثبت اور منفی فعال مادوں کے ساتھ ضمنی ردعمل ہوں گے، ان کے ڈھانچے کو تباہ کر دیں گے، اور پھر گردش کو متاثر کریں گے۔ ایک ہی وقت میں، بہت زیادہ پانی SEI فلم کی تشکیل کے لئے موزوں نہیں ہے. تاہم، جبکہ ٹریس واٹر کو ہٹانا مشکل ہے، ٹریس واٹر ایک خاص حد تک سیل کی کارکردگی کو بھی یقینی بنا سکتا ہے۔ بدقسمتی سے، سول اور ملٹری کا اس علاقے میں تقریباً کوئی ذاتی تجربہ نہیں ہے، اس لیے وہ زیادہ کچھ نہیں کہہ سکتے۔ اگر آپ دلچسپی رکھتے ہیں، تو آپ فورم میں اس موضوع کے بارے میں معلومات تلاش کر سکتے ہیں۔ اب بھی بہت ہیں۔

2. مواد کی قسم

مواد کا انتخاب لتیم آئن بیٹریوں کی کارکردگی کو متاثر کرنے والا پہلا عنصر ہے۔ اگر سائیکل کی خراب کارکردگی کے ساتھ مواد کا انتخاب کیا جاتا ہے، تو سیل کے سائیکل کی ضمانت نہیں دی جائے گی چاہے یہ عمل کتنا ہی معقول کیوں نہ ہو اور کتنا ہی کامل کیوں نہ ہو۔ اگر بہتر مواد کا انتخاب کیا جاتا ہے، یہاں تک کہ اگر بعد کی تیاری میں کچھ مسائل بھی ہوں، تو سائیکل کی کارکردگی زیادہ خراب نہیں ہو سکتی ہے (لیتھیم کوبالٹ آکسائیڈ سیل کے لیے جس کی بنیادی صلاحیت صرف 135.5mah/g ہے اور لیتھیم ارتقاء، 1c ڈوب چکا ہے۔ 100 بار سے زیادہ کے لیے، لیکن 0.5c کے 90 فیصد سے زیادہ اور 500 بار؛ پرائمری سیل کے جدا ہونے کے بعد منفی قطب پر سیاہ گریفائٹ کے ذرات والے سیل کے لیے، سائیکل کی کارکردگی نارمل ہے)۔ مواد کے نقطہ نظر سے، مکمل بیٹری کی سائیکل کی کارکردگی کا تعین سائیکل کی کارکردگی میں سے ایک کے بعد مثبت قطب الیکٹرولائٹ کے ساتھ مماثل ہونے کے بعد ہوتا ہے اور منفی قطب کے الیکٹرولائٹ سے مماثل ہونے کے بعد سائیکل کی کارکردگی۔ مواد کی سائیکلنگ کی کارکردگی ناقص ہے۔ ایک طرف، سائیکلنگ کے عمل کے دوران کرسٹل کا ڈھانچہ بہت تیزی سے تبدیل ہوتا ہے، تاکہ لتیم داخل کرنے اور لتیم کو ہٹانے کا عمل مکمل نہ ہو سکے۔ دوسری طرف، یہ ہو سکتا ہے کہ فعال مادہ اور اس سے متعلقہ الیکٹرولائٹ ایک گھنے اور یکساں SEI فلم نہ بنا سکیں، جس کے نتیجے میں فعال مادہ اور الیکٹرولائٹ کے درمیان بہت جلد ضمنی رد عمل پیدا ہوتا ہے، تاکہ الیکٹرولائٹ بہت تیزی سے استعمال ہو، اس طرح سائیکلنگ کو متاثر کرتا ہے۔ سیل کے ڈیزائن میں، اگر ایک قطب سائیکل کی خراب کارکردگی کے ساتھ مواد کو منتخب کرنے کی تصدیق کرتا ہے، تو دوسرے قطب کو سائیکل کی اچھی کارکردگی کے ساتھ مواد کو منتخب کرنے کی ضرورت نہیں ہے، جو کہ فضلہ ہے۔

3. مثبت اور منفی الیکٹروڈ کومپیکشن

مثبت اور منفی الیکٹروڈ کا زیادہ کمپیکشن سیل کی توانائی کی کثافت کو بہتر بنا سکتا ہے، لیکن یہ مواد کی سائیکلنگ کی کارکردگی کو بھی ایک خاص حد تک کم کر دے گا۔ نظریاتی طور پر، کمپیکشن جتنا زیادہ ہوگا، مواد کی ساخت کو اتنا ہی زیادہ نقصان پہنچے گا، اور مواد کی ساخت اس بات کو یقینی بنانے کی بنیاد ہے کہ لتیم آئن بیٹری کو ری سائیکل کیا جا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، اعلی مثبت اور منفی الیکٹروڈ کمپیکشن کے ساتھ سیل میں زیادہ مائع برقرار رکھنے کو یقینی بنانا مشکل ہے، جو سیل کے لیے عام سائیکل یا اس سے زیادہ سائیکل مکمل کرنے کی بنیاد ہے۔

4. کوٹنگ فلم کثافت

کسی ایک متغیر میں گردش پر جھلی کی کثافت کے اثر پر غور کرنا تقریباً ایک ناممکن کام ہے۔ فلم کی کثافت میں فرق یا تو صلاحیت میں فرق، یا کور وائنڈنگ یا لیمینیشن کی تہوں کی تعداد میں فرق کا باعث بنتا ہے۔ ایک ہی ماڈل، صلاحیت اور مواد کے خلیوں کے لیے، فلم کی کثافت کو کم کرنا ایک یا زیادہ تہوں کی سمیٹنے والی یا لیمینیٹنگ تہوں کی تعداد بڑھانے کے مترادف ہے۔ بڑھتی ہوئی ڈایافرام گردش کو یقینی بنانے کے لیے زیادہ الیکٹرولائٹ جذب کر سکتا ہے۔ اس بات پر غور کرتے ہوئے کہ پتلی فلم کی کثافت سیل کی میگنیفیکیشن کارکردگی کو بڑھا سکتی ہے، اور کھمبے کے ٹکڑے اور ننگے سیل سے پانی پکانا اور نکالنا آسان ہوگا، یقیناً، بہت پتلی فلم کی کثافت کے ساتھ کوٹنگ کی خرابی زیادہ مشکل ہوسکتی ہے۔ کنٹرول، اور فعال مواد میں بڑے ذرات کوٹنگ اور رولنگ پر بھی منفی اثر پڑ سکتا ہے۔ زیادہ تہوں کا مطلب ہے زیادہ ورق اور ڈایافرام، جس کا مطلب ہے زیادہ قیمت اور کم توانائی کی کثافت۔ لہذا، تشخیص کو بھی متوازن کرنے کی ضرورت ہے.

5. ضرورت سے زیادہ منفی الیکٹروڈ

پہلی ناقابل واپسی صلاحیت اور کوٹنگ فلم کی کثافت انحراف کے اثر کے علاوہ، سائیکل کی کارکردگی پر اثر و رسوخ بھی غور طلب ہے۔ لتیم کوبالٹ آکسائیڈ پلس گریفائٹ سسٹم کے لیے، گردش کے عمل میں منفی گریفائٹ کا "شارٹ بورڈ" بننا عام ہے۔ اگر منفی الیکٹروڈ ضرورت سے زیادہ اور ناکافی ہو تو، سیل سائیکل چلانے سے پہلے لتیم کو خارج نہیں کر سکتا، لیکن مثبت الیکٹروڈ کا ڈھانچہ سینکڑوں سائیکلوں کے بعد تھوڑا سا تبدیل ہوتا ہے، لیکن منفی الیکٹروڈ کی ساخت کو شدید نقصان پہنچا ہے اور مثبت الیکٹروڈ کی طرف سے فراہم کردہ لیتھیم آئن کو مکمل طور پر حاصل نہیں کر سکتا۔ لتیم کی رہائی کے نتیجے میں، صلاحیت میں قبل از وقت کمی کے نتیجے میں.

6. الیکٹرولائٹ کی مقدار

گردش پر ناکافی الیکٹرولائٹ کے اثر و رسوخ کی تین اہم وجوہات ہیں: پہلی ناکافی مائع انجکشن؛ دوسرا کافی مائع انجیکشن یا مثبت اور منفی الیکٹروڈ کی ضرورت سے زیادہ کمپیکشن کے باوجود ناکافی عمر بڑھنے کے وقت کی وجہ سے ناکافی وسرجن ہے۔ اور تیسرا یہ ہے کہ گردش کرنے والے خلیے کے اندر موجود الیکٹرولائٹ کھا جاتا ہے۔ ناکافی مائع انجیکشن اور مائع ہولڈنگ کی صلاحیت وینو نے پہلے سیل کی کارکردگی پر الیکٹرولائٹ نقصان کا اثر لکھا تھا، لہذا اسے دہرایا نہیں جائے گا۔ تیسرے نکتے کے لیے، مثبت اور منفی الیکٹروڈ، خاص طور پر منفی الیکٹروڈ، اور الیکٹرولائٹ کے درمیان مماثلت کی مائکروسکوپک کارکردگی گھنے اور مستحکم SEI کی تشکیل ہے، جبکہ دائیں آنکھ میں نظر آنے والی کارکردگی الیکٹرولائٹ کے استعمال کی شرح ہے۔ سائیکل ایک طرف، نامکمل SEI فلم مؤثر طریقے سے منفی الیکٹروڈ کو الیکٹرولائٹ کے ساتھ ضمنی رد عمل سے نہیں روک سکتی، اس طرح الیکٹرولائٹ کو کھا جاتی ہے۔ دوسری طرف، SEI فلم کا عیب دار حصہ SEI فلم کو دوبارہ تخلیق کرے گا جیسا کہ سائیکل آگے بڑھتا ہے، اس طرح ریورس ایبل لیتھیم سورس اور الیکٹرولائٹ کو استعمال کرتا ہے۔ چاہے ان خلیات کے لیے جو سیکڑوں یا اس سے بھی ہزاروں بار سائیکل چلائے گئے ہوں یا ان خلیوں کے لیے جو درجنوں بار ڈائیونگ کر رہے ہوں، اگر سائیکل سے پہلے الیکٹرولائٹ کافی ہو اور سائیکل کے بعد الیکٹرولائٹ استعمال ہو جائے، تو الیکٹرولائٹ برقرار رکھنے میں اضافہ کا امکان ہے۔ اس کی سائیکل کی کارکردگی کو ایک خاص حد تک بہتر بنانے کے لیے۔