Awọn batiri ion litiumu gbigba agbara ni a lo lati ṣe agbara ọpọlọpọ awọn ẹrọ itanna ni awọn igbesi aye ojoojumọ wa, lati kọnputa agbeka ati awọn foonu alagbeka si awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina.Awọn batiri ion litiumu lori ọja loni ni igbagbogbo gbarale ojutu omi kan, ti a pe ni elekitiroti, ni aarin sẹẹli naa.

Nigbati batiri ba n ṣe agbara ẹrọ kan, awọn ions litiumu gbe lati opin agbara ti ko dara, tabi anode, nipasẹ ẹrọ itanna olomi, si opin agbara daadaa, tabi cathode.Nigbati batiri ba n gba agbara, awọn ions n ṣàn itọsọna miiran lati cathode, nipasẹ elekitiroti, si anode.

Awọn batiri ion litiumu ti o gbẹkẹle awọn elekitiroti olomi ni ọrọ aabo pataki kan: wọn le mu ina nigbati o ba gba agbara ju tabi yika kukuru.Idakeji ailewu si awọn elekitiroti olomi ni lati kọ batiri kan ti o nlo elekitiroti to lagbara lati gbe awọn ions lithium laarin anode ati cathode.

Bibẹẹkọ, awọn iwadii iṣaaju ti rii pe elekitirolyte ti o lagbara yori si awọn idagbasoke ti irin kekere, ti a pe ni dendrites, ti yoo kọ sori anode lakoko ti batiri naa ngba agbara.Awọn dendrites kukuru yiyi awọn batiri ni awọn sisanwo kekere, ṣiṣe wọn ko ṣee lo.

Idagba Dendrite bẹrẹ ni awọn abawọn kekere ninu elekitiroti ni aala laarin elekitiroti ati anode.Awọn onimo ijinlẹ sayensi ni Ilu India ti ṣe awari ọna kan lati fa fifalẹ idagbasoke dendrite.Nipa fifi iyẹfun tinrin kan kun laarin elekitiroti ati anode, wọn le da dendrites duro lati dagba sinu anode.

Awọn onimo ijinlẹ sayensi yan lati ṣe iwadi aluminiomu ati tungsten bi awọn irin ti o ṣee ṣe lati kọ ipele ti irin tinrin yii.Eyi jẹ nitori bẹni aluminiomu tabi tungsten mix, tabi alloy, pẹlu litiumu.Awọn onimo ijinlẹ sayensi gbagbọ pe eyi yoo dinku iṣeeṣe ti awọn abawọn ti o dagba ninu lithium.Ti irin ti a yan ba ṣe alloy pẹlu litiumu, awọn iwọn kekere ti lithium le gbe sinu Layer irin ni akoko pupọ.Eyi yoo fi iru abawọn kan silẹ ti a npe ni ofo ni litiumu nibiti dendrite le lẹhinna dagba.

Lati le ṣe idanwo imunadoko ti Layer ti fadaka, awọn iru awọn batiri mẹta ni a pejọ: ọkan pẹlu Layer tinrin ti aluminiomu laarin litiumu anode ati elekitiroti ti o lagbara, ọkan ti o ni iyẹfun tinrin ti tungsten, ati ọkan ti ko ni erupẹ irin.

Ṣaaju ki o to ṣe idanwo awọn batiri naa, awọn onimo ijinlẹ sayensi lo microscope ti o ga, ti a npe ni microscope elekitironi, lati wo ni pẹkipẹki ni agbegbe laarin anode ati electrolyte.Wọn rii awọn ela kekere ati awọn ihò ninu apẹẹrẹ laisi ipele ti irin, ṣe akiyesi pe awọn abawọn wọnyi ṣee ṣe awọn aaye fun awọn dendrites lati dagba.Mejeji awọn batiri pẹlu aluminiomu ati tungsten fẹlẹfẹlẹ wo dan ati lemọlemọfún.

Ninu adanwo akọkọ, lọwọlọwọ ina mọnamọna nigbagbogbo ni gigun kẹkẹ nipasẹ batiri kọọkan fun awọn wakati 24.Batiri naa ti ko ni Layer irin ni kukuru yiyi ati kuna laarin awọn wakati 9 akọkọ, o ṣee ṣe nitori idagbasoke dendrite.Bẹni batiri pẹlu aluminiomu tabi tungsten kuna ninu idanwo ibẹrẹ yii.

Lati le pinnu iru ipele irin ti o dara julọ ni didaduro idagbasoke dendrite, idanwo miiran ni a ṣe lori o kan aluminiomu ati awọn ayẹwo Layer tungsten.Ninu adanwo yii, awọn batiri naa ni gigun kẹkẹ nipasẹ jijẹ awọn iwuwo lọwọlọwọ, bẹrẹ ni lọwọlọwọ ti a lo ninu idanwo iṣaaju ati jijẹ nipasẹ iye kekere ni igbesẹ kọọkan.

Iwọn iwuwo lọwọlọwọ eyiti batiri kukuru yiyipo ni a gbagbọ pe iwuwo lọwọlọwọ pataki fun idagbasoke dendrite.Batiri pẹlu Layer aluminiomu kuna ni igba mẹta bibẹrẹ lọwọlọwọ, ati batiri ti o ni Layer tungsten kuna ni igba marun ti isiyi ibẹrẹ.Yi ṣàdánwò fihan wipe tungsten outperformed aluminiomu.

Lẹẹkansi, awọn onimọ-jinlẹ lo maikirosikopu elekitironi ti n ṣayẹwo lati ṣayẹwo aala laarin anode ati electrolyte.Wọn rii pe awọn ofo bẹrẹ lati dagba ni ipele irin ni ida meji ninu awọn iwuwo lọwọlọwọ to ṣe pataki ti a ṣewọn ni idanwo iṣaaju.Sibẹsibẹ, awọn ofo ko wa ni idamẹta ti iwuwo lọwọlọwọ pataki.Eyi jẹrisi pe idasile ofo n tẹsiwaju idagbasoke dendrite.

Awọn onimo ijinlẹ sayensi lẹhinna ṣiṣe awọn iṣiro iṣiro lati ni oye bi litiumu ṣe n ṣepọ pẹlu awọn irin wọnyi, ni lilo ohun ti a mọ nipa bi tungsten ati aluminiomu ṣe dahun si awọn iyipada agbara ati iwọn otutu.Wọn ṣe afihan pe awọn fẹlẹfẹlẹ aluminiomu nitootọ ni iṣeeṣe ti o ga julọ fun idagbasoke awọn ofo nigbati o ba n ṣepọ pẹlu litiumu.Lilo awọn iṣiro wọnyi yoo jẹ ki o rọrun lati yan iru irin miiran lati ṣe idanwo ni ojo iwaju.

Iwadi yii ti fihan pe awọn batiri elekitiroli ti o lagbara jẹ igbẹkẹle diẹ sii nigbati a ba ṣafikun Layer irin tinrin laarin elekitiroti ati anode.Awọn onimo ijinlẹ sayensi tun ṣe afihan pe yiyan irin kan lori omiiran, ninu ọran yii tungsten dipo aluminiomu, le jẹ ki awọn batiri pẹ paapaa.Imudara iṣẹ ti awọn iru awọn batiri wọnyi yoo mu wọn ni igbesẹ kan isunmọ si rirọpo awọn batiri elekitiroli olomi ina ti o ga julọ lori ọja loni.