د لیتیم هوا بیټرۍ او لیتیم سلفر بیټرۍ د اساساتو د پوهیدو لپاره یوه مقاله

01 د لیتیم هوا بیټرۍ او د لیتیم سلفر بیټرۍ څه دي؟

① د لی هوا بیټرۍ

د لیتیم هوا بیټرۍ اکسیجن د مثبت الکترود عکس العمل په توګه او فلزي لیتیم د منفي الکترود په توګه کاروي.دا د انرژي لوړ نظري کثافت (3500wh/kg) لري، او د دې ریښتینې انرژي کثافت 500-1000wh/kg ته رسیږي، کوم چې د دودیز لیتیم آئن بیټرۍ سیسټم څخه خورا لوړ دی.د لیتیم هوا بیټرۍ د مثبت الکترودونو، الکترولیتونو او منفي الکترودونو څخه جوړه شوې ده.په غیر آبی بیټرۍ سیسټمونو کې، خالص اکسیجن اوس مهال د عکس العمل ګاز په توګه کارول کیږي، نو د لیتیم هوا بیټرۍ هم د لیتیم-اکسیجن بیټرۍ بلل کیدی شي.

په 1996 کې، ابراهیم او نور.په لابراتوار کې په بریالیتوب سره لومړی غیر آبی لیتیم هوا بیټرۍ راټوله کړه.بیا څیړونکو د غیر آبی لیتیم هوا بیټرۍ داخلي بریښنایی کیمیکل عکس العمل او میکانیزم ته پاملرنه پیل کړه؛په 2002 کې، ولولئ et al.وموندله چې د لیتیم هوا بیټرۍ الیکټرو کیمیکل فعالیت د الیکټرولایټ محلول او هوا کیتوډ موادو پورې اړه لري؛په 2006 کې، Ogasawara et al.د ماس سپیکرومیټر کارول، دا د لومړي ځل لپاره ثابت شو چې Li2O2 اکسیډیز شوی او د چارج کولو په وخت کې اکسیجن خوشې شوی، کوم چې د Li2O2 الکترو کیمیکل بیرته راګرځیدنه تایید کړه.له همدې امله د لیتیم هوا بیټرۍ ډیر پام او چټک پرمختګ ترلاسه کړی.

② د لیتیم سلفر بیټرۍ

 د لیتیم سلفر بیټرۍ یو ثانوي بیټرۍ سیسټم دی چې د لوړ ځانګړي ظرفیت سلفر (1675mAh/g) او لیتیم فلز (3860mAh/g) د بیرته راګرځیدونکي عکس العمل پراساس دی ، د اوسط خارج کیدو ولټاژ شاوخوا 2.15V دی.د دې نظري انرژي کثافت کولی شي 2600wh/kg ته ورسیږي.د دې خام مواد د ټیټ لګښت او چاپیریال دوستۍ ګټې لري، نو دا د پراختیا لوی ظرفیت لري.د لیتیم-سلفر بیټرۍ اختراع په 1960s کې موندل کیدی شي کله چې هربرټ او اولم د بیټرۍ پیټینټ غوښتنه وکړه.د دې لیتیم سلفر بیټرۍ پروټوټایپ لیتیم یا لیتیم مصر د منفي الیکټروډ موادو په توګه کارولی ، سلفر د مثبت الیکټروډ موادو په توګه او د aliphatic saturated amines څخه جوړ شوی.د الکترولیتڅو کاله وروسته، د لیتیم سلفر بیټرۍ د عضوي محلولونو لکه PC، DMSO، او DMF په معرفي کولو سره ښه شوې، او 2.35-2.5V بیټرۍ ترلاسه شوې.د 1980 لسیزې په وروستیو کې، ایتر د لیتیم سلفر بیټرۍ کې ګټور ثابت شوي.په راتلونکو مطالعاتو کې، د ایتر پر بنسټ د الکترولیتونو کشف، د الیکټرولایټ اضافه کولو په توګه د LiNO3 کارول، او د کاربن / سلفر مرکب مثبت الیکټروډونو وړاندیز د لیتیم سلفر بیټرۍ د څیړنې بوم خلاص کړ.

02 د لیتیم هوا بیټرۍ او لیتیم سلفر بیټرۍ کاري اصول

① د لی هوا بیټرۍ

د کارول شوي الیکټرولیټ مختلف حالتونو له مخې ، د لیتیم هوا بیټرۍ د اوبو سیسټمونو ، عضوي سیسټمونو ، د اوبو - عضوي هایبرډ سیسټمونو ، او ټول جامد حالت لیتیم هوا بیټرۍ ویشل کیدی شي.د دوی په منځ کې، د لیتیم هوا بیټرۍ د ټیټ مشخص ظرفیت له امله چې د اوبو پر بنسټ الکترولیت کاروي، د لیتیم فلز په ساتنه کې ستونزې، او د سیسټم ضعیف بیرته راګرځیدنه، غیر آبی عضوي لیتیم هوا بیټرۍ او ټول جامد حالت لیتیم هوا. بیټرۍ اوس مهال په پراخه کچه کارول کیږي.څیړنه.غیر آبی لیتیم هوا بیټرۍ په لومړي ځل په 1996 کې د ابراهیم او زی جیانګ لخوا وړاندیز شوې. د خارج کیدو عکس العمل معادل په 1 شکل کې ښودل شوی. د چارج عکس العمل برعکس دی.الیکټرولایټ په عمده توګه عضوي الکترولیت یا جامد الیکټرولایټ کاروي، او د خارج کولو محصول په عمده توګه Li2O2 دی، محصول په الکترولیت کې نه حل کیدونکی دی، او د هوا مثبت الکتروډ کې راټولول اسانه دي، د لیتیم هوا بیټرۍ د خارج کولو ظرفیت اغیزه کوي.

د لیتیم هوا بیټرۍ د خورا لوړ انرژي کثافت ، چاپیریال دوستۍ او ټیټ نرخ ګټې لري ، مګر د دوی څیړنه لاهم په ماشومتوب کې ده ، او لاهم ډیری ستونزې شتون لري چې حل کیدی شي ، لکه د اکسیجن کمولو عکس العمل کاتالیسیس ، د اکسیجن پاریدو وړتیا او د هوا الکترودونو هایدروفوبیکیت، او د هوا الکترودونو غیر فعال کول وغيره.

② د لیتیم سلفر بیټرۍ

د لیتیم سلفر بیټرۍ په عمده توګه د عنصر سلفر یا سلفر پر بنسټ مرکبات د بیټرۍ د مثبت الکترود موادو په توګه کاروي، او فلزي لیتیم په عمده توګه د منفي الکترود لپاره کارول کیږي.د خارجیدو پروسې په جریان کې، فلزي لیتیم چې په منفي الکتروډ کې موقعیت لري اکسایډ کیږي ترڅو الکترون له لاسه ورکړي او لیتیم آئنونه تولید کړي؛بیا الکترونونه د بهرني سرکټ له لارې مثبت الکترود ته لیږدول کیږي، او تولید شوي لیتیم ایونونه هم د الیکټرولیټ له لارې مثبت الکترود ته لیږدول کیږي ترڅو د سلفر سره غبرګون وکړي ترڅو پولی سلفایډ جوړ کړي.لیتیم (LiPSs)، او بیا د لیتیم سلفایډ د تولید لپاره نور عکس العمل د خارجیدو پروسې بشپړولو لپاره.د چارج کولو پروسې په جریان کې، په LiPSs کې لیتیم آیونونه د الکترولیت له لارې منفي الکتروډ ته راستنیږي، پداسې حال کې چې الکترون د خارجي سرکټ له لارې منفي الکترود ته بیرته راستنیږي ترڅو د لیتیم آئنونو سره لیتیم فلز جوړ کړي، او LiPSs د بشپړولو لپاره په مثبت الکترود کې سلفر ته راټیټیږي. د چارج کولو پروسه.

د لیتیم سلفر بیټرۍ د خارجیدو پروسه په عمده توګه یو څو مرحلې، څو الیکترون، د سلفر کیتوډ کې څو پړاو پیچلي الیکرو کیمیکل تعامل دی، او LiPSs د مختلف زنځیرونو اوږدوالی سره د چارج خارجولو پروسې په جریان کې یو بل ته بدلیږي.د خارجیدو پروسې په جریان کې، هغه عکس العمل چې ممکن په مثبت الیکټروډ کې واقع شي په 2 شکل کې ښودل شوی، او په منفي الیکټروډ کې عکس العمل په 3 شکل کې ښودل شوی.

د لیتیم سلفر بیټرۍ ګټې خورا څرګندې دي، لکه خورا لوړ نظریاتي ظرفیت؛په موادو کې اکسیجن شتون نلري، او د اکسیجن تکامل غبرګون به واقع نشي، نو د خوندیتوب فعالیت ښه دی؛د سلفر سرچینې ډیرې دي او عنصر سلفر ارزانه دی؛دا د چاپیریال سره دوستانه دی او ټیټ زهرجن لري.په هرصورت، د لیتیم سلفر بیټرۍ هم ځینې ننګونې ستونزې لري، لکه د لیتیم پولی سلفایډ شټل اغیز؛د عنصر سلفر او د هغې د خارجیدو محصولاتو موصلیت؛د لوی حجم بدلونونو ستونزه؛بې ثباته SEI او د خوندیتوب ستونزې چې د لیتیم انودونو له امله رامینځته کیږي؛د ځان خلاصون پدیده، او داسې نور

د ثانوي بیټرۍ سیسټم نوي نسل په توګه ، د لیتیم هوا بیټرۍ او لیتیم سلفر بیټرۍ خورا لوړ نظري ځانګړي ظرفیت ارزښتونه لري ، او د څیړونکو او ثانوي بیټرۍ بازار پراخه پاملرنه یې راجلب کړې.دا مهال دغه دوه بیټرۍ لا هم له ګڼو علمي او تخنیکي ستونزو سره مخ دي.دوی د بیټرۍ پراختیا په لومړیو څیړنو کې دي.د بیټرۍ کیتوډ موادو ځانګړي ظرفیت او ثبات سربیره چې نور ښه کیدو ته اړتیا لري ، کلیدي مسلې لکه د بیټرۍ خوندیتوب هم باید په عاجل ډول حل شي.په راتلونکي کې، دا دوه نوي ډوله بیټرۍ لاهم دوامداره تخنیکي پرمختګ ته اړتیا لري ترڅو د دوی نیمګړتیاوې له مینځه یوسي ترڅو د پراخه غوښتنلیک امکانات خلاص کړي.