रहस्याचे अनावरण करणे: लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये सुपर सैद्धांतिक क्षमता

का लिथियम बॅटरी अस्तित्वात आहे सुपर सैद्धांतिक क्षमता इंद्रियगोचर

लिथियम-आयन बॅटरीज (LIBs) मध्ये, अनेक संक्रमण मेटल ऑक्साईड-आधारित इलेक्ट्रोड त्यांच्या सैद्धांतिक मूल्याच्या पलीकडे असामान्यपणे उच्च साठवण क्षमता प्रदर्शित करतात. जरी ही घटना मोठ्या प्रमाणावर नोंदवली गेली असली तरी, या सामग्रीमधील अंतर्निहित भौतिक-रासायनिक यंत्रणा मायावी राहतात आणि वादाचा मुद्दा राहतात.

परिणामांची प्रोफाइल

अलीकडेच, कॅनडाच्या वॉटरलू विद्यापीठातील प्राध्यापक मियाओ गुओक्सिंग, ऑस्टिन येथील टेक्सास विद्यापीठातील प्राध्यापक यू गुइहुआ आणि क्विंगदाओ विद्यापीठातील ली होंगसेन आणि ली क्विआंग यांनी संयुक्तपणे निसर्ग सामग्रीवर "अतिरिक्त साठवण क्षमता" या शीर्षकाखाली एक शोधनिबंध प्रकाशित केला. संक्रमण मेटल ऑक्साईड लिथियम-आयन बॅटरी सिटू मॅग्नेटोमेट्री द्वारे प्रकट होते. या कामात, लेखकांनी मेटल नॅनोकणांवर मजबूत पृष्ठभागाच्या कॅपॅसिटन्सची उपस्थिती दर्शवण्यासाठी सिटू मॅग्नेटिक मॉनिटरिंगचा वापर केला आणि आधीच कमी झालेल्या धातूच्या नॅनोकणांमध्ये मोठ्या संख्येने स्पिन-ध्रुवीकृत इलेक्ट्रॉन संग्रहित केले जाऊ शकतात, जे अवकाशीय चार्ज यंत्रणेशी सुसंगत आहे. याव्यतिरिक्त, प्रकट केलेली अवकाशीय चार्ज यंत्रणा इतर संक्रमण धातू संयुगेपर्यंत वाढविली जाऊ शकते, प्रगत ऊर्जा संचयन प्रणालीच्या स्थापनेसाठी एक प्रमुख मार्गदर्शक प्रदान करते.

संशोधन हायलाइट्स

(1) ली बॅटरीमधील इलेक्ट्रॉनिक संरचनेची इन-सीटू मॅग्नेटिक मॉनिटरिंग तंत्र3O4/ उत्क्रांती वापरून ठराविक Fe चा अभ्यास केला गेला;

(2) Fe3O4/Li प्रणालीमध्ये, पृष्ठभाग चार्ज क्षमता हे अतिरिक्त क्षमतेचे मुख्य स्त्रोत असल्याचे प्रकट करते;

(३) धातूच्या नॅनोकणांची पृष्ठभागाची कॅपॅसिटन्स यंत्रणा संक्रमण धातूच्या संयुगांच्या विस्तृत श्रेणीपर्यंत वाढवता येते.

मजकूर आणि मजकूर मार्गदर्शक

1. स्ट्रक्चरल वैशिष्ट्य आणि इलेक्ट्रोकेमिकल गुणधर्म

मोनोडिस्पर्स पोकळ Fe पारंपारिक हायड्रोथर्मल पद्धती 3O4Nanospheres द्वारे संश्लेषित केले गेले, आणि नंतर 100 mAg−1 चार्ज आणि वर्तमान घनतेवर डिस्चार्ज केले गेले (आकृती 1a), प्रथम डिस्चार्ज क्षमता 1718 mAh g−1, 1370 mAhg, अनुक्रमे दुसर्‍या वेळी −1 आहे. 1,364आणि 1 mAhg−926, 1 mAhg−1पेक्षा जास्त अपेक्षांचा सिद्धांत. पूर्णपणे डिस्चार्ज केलेल्या उत्पादनाच्या BF-STEM प्रतिमा (आकृती 3b-c) सूचित करतात की लिथियम कमी झाल्यानंतर, Fe4O1 नॅनोस्फियर्सचे रूपांतर 3 - 2 nm आकाराच्या लहान Fe नॅनोकणांमध्ये होते, जे LiXNUMXO केंद्रात विखुरलेले होते.

इलेक्ट्रोकेमिकल सायकल दरम्यान चुंबकत्वातील बदल प्रदर्शित करण्यासाठी, 0.01 V पर्यंत पूर्ण डिस्चार्ज झाल्यानंतर चुंबकीकरण वक्र प्राप्त झाले (आकृती 1d), नॅनोकणांच्या निर्मितीमुळे सुपरपरमॅग्नेटिक वर्तन दर्शविते.

आकृती 1 (a) 100 mAg−1Fe वर सायकल चालवताना सध्याची घनता3O4/ Li बॅटरीचा स्थिर विद्युत चार्ज आणि डिस्चार्ज वक्र; (b) इलेक्ट्रोडची पूर्णपणे लिथियम Fe3O4BF-STEM प्रतिमा; (c) O आणि Fe या दोन्हींच्या एकूण2 उच्च-रिझोल्यूशन BF-STEM प्रतिमांमध्ये लीची उपस्थिती; (d) Fe3O4 इलेक्ट्रोडच्या आधी (काळा) आणि नंतरचा (निळा) हिस्टेरेसिस वक्र आणि नंतरचा (जांभळा) लॅन्गेविन फिट केलेला वक्र.

2. स्ट्रक्चरल आणि चुंबकीय उत्क्रांतीचा रिअल-टाइम शोध

Fe3O4 शी जोडलेल्या स्ट्रक्चरल आणि चुंबकीय बदलांच्या Fe3O4 शी इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री एकत्र करण्यासाठी इलेक्ट्रोड्सना सिटू एक्स-रे डिफ्रॅक्शन (XRD) आणि सीटू मॅग्नेटिक मॉनिटरिंगमध्ये समाविष्ट केले गेले. ओपन-सर्किट व्होल्टेज (OCV) पासून 1.2V3O4 पर्यंत प्रारंभिक डिस्चार्ज दरम्यान XRD डिफ्रॅक्शन पॅटर्नच्या मालिकेतील Fe, विवर्तन शिखरे तीव्रता किंवा स्थितीत (आकृती 2a) लक्षणीयरीत्या बदलत नाहीत, हे दर्शविते की Fe3O4 ने केवळ Li इंटरकॅलेशन प्रक्रियेचा अनुभव घेतला. 3V ला चार्ज केल्यावर, Fe3O4 अँटी-स्पिनल रचना अबाधित राहते, हे सूचित करते की या व्होल्टेज विंडोमधील प्रक्रिया अत्यंत उलट करता येण्यासारखी आहे. रिअल टाइममध्ये चुंबकीकरण कसे विकसित होते हे तपासण्यासाठी स्थिर वर्तमान चार्ज-डिस्चार्ज चाचण्यांसह पुढील इन-सीटू चुंबकीय निरीक्षण केले गेले (आकृती 2b).

आकृती 2 इन-सीटू XRD चे वैशिष्ट्य आणि चुंबकीय निरीक्षण. (A) सीटू XRD मध्ये; (b) Fe3O4 इलेक्ट्रोकेमिकल चार्ज-डिस्चार्ज वक्र 3 T लागू चुंबकीय क्षेत्र अंतर्गत आणि संबंधित चुंबकीय प्रतिसादात उलट करता येण्याजोगा.

चुंबकीकरणातील बदलांच्या दृष्टीने या रूपांतरण प्रक्रियेची अधिक मूलभूत समज प्राप्त करण्यासाठी, चुंबकीय प्रतिसाद रिअल टाइममध्ये आणि विद्युत-रासायनिक रीतीने चालणाऱ्या अभिक्रियांसह संबंधित टप्प्यातील संक्रमण एकत्रित केले जाते (आकृती 3). हे अगदी स्पष्ट आहे की पहिल्या डिस्चार्जच्या वेळी, फे3O4 इलेक्ट्रोडचा चुंबकीकरण प्रतिसाद इतर चक्रांपेक्षा वेगळा असतो पहिल्या लिथलायझेशन 3O4 मुळे अपरिवर्तनीय फेज संक्रमण होते. जेव्हा संभाव्यता 0.78V वर घसरली, तेव्हा Fe3O4The antispinel फेजला Li2The क्लास FeO हॅलाइट स्ट्रक्चरमध्ये रुपांतरित केले गेले O, Fe3O4 फेज चार्ज केल्यानंतर पुनर्संचयित केले जाऊ शकत नाही. त्यानुसार, चुंबकीकरण वेगाने 0.482 μb Fe−1 पर्यंत घसरते. लिथियालायझेशन पुढे जात असताना, कोणताही नवीन टप्पा तयार होत नाही आणि (200) आणि (220) वर्ग FeO विवर्तन शिखरांची तीव्रता कमकुवत होऊ लागली. Fe3O4समान Fe3O3 इलेक्ट्रोड पूर्णपणे लिआलायझेशन झाल्यावर कोणतेही महत्त्वपूर्ण XRD शिखर राखले जात नाही (आकृती 4a). लक्षात घ्या की जेव्हा Fe0.78O0.45 इलेक्ट्रोड 0.482V ते 1V पर्यंत डिस्चार्ज होतो तेव्हा चुंबकीकरण (1.266 μb Fe−1 वरून 1.132 μ bFe−1 पर्यंत वाढले), हे FeO ते Fe मधील रूपांतरण प्रतिक्रियेला कारणीभूत होते. नंतर, डिस्चार्जच्या शेवटी, चुंबकीकरण हळूहळू 0 μB Fe−XNUMX पर्यंत कमी झाले. हा शोध सूचित करतो की पूर्णपणे कमी झालेले धातू FeXNUMXNanoparticles अजूनही लिथियम स्टोरेज अभिक्रियामध्ये सहभागी होऊ शकतात, त्यामुळे इलेक्ट्रोडचे चुंबकीकरण कमी होते.

आकृती 3 फेज संक्रमण आणि चुंबकीय प्रतिसादाची स्थिती निरीक्षणे. (a (b) Fe3O4 3 T च्या लागू चुंबकीय क्षेत्रावर / Li पेशींच्या इलेक्ट्रोकेमिकल सायकलचे चुंबकीय बल मापन.

3. O प्रणालीची Fe0/Li2Surface capacitance

Fe3O4 इलेक्ट्रोडचे चुंबकीय बदल कमी व्होल्टेजवर होतात, ज्यावर बहुधा अतिरिक्त इलेक्ट्रोकेमिकल क्षमता निर्माण होते, जे सेलमध्ये न सापडलेल्या चार्ज वाहकांची उपस्थिती सूचित करते. संभाव्य लिथियम स्टोरेज मेकॅनिझमचा शोध घेण्यासाठी, चुंबकीय बदलाचा स्रोत निश्चित करण्यासाठी 3V, 4V आणि 0.01V वर चुंबकीकरण शिखरांचे XPS, STEM आणि चुंबकीय कार्यप्रदर्शन स्पेक्ट्रम 0.45O1.4 इलेक्ट्रोड्सद्वारे Fe चा अभ्यास करण्यात आला. परिणाम दर्शवितात की चुंबकीय बदलावर परिणाम करणारा चुंबकीय क्षण हा महत्त्वाचा घटक आहे, कारण O प्रणालीचे मोजलेले Fe0/Li2The Ms चुंबकीय अॅनिसोट्रॉपी आणि इंटरपार्टिकल कपलिंगमुळे प्रभावित होत नाही.

Fe3O4 अधिक समजून घेण्यासाठी इलेक्ट्रोडचे कमी व्होल्टेज, चक्रीय व्होल्टमेट्री वेगवेगळ्या स्कॅन दरांवर गतिज गुणधर्म. आकृती 4a मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, आयताकृती चक्रीय व्होल्टॅमोग्राम वक्र 0.01V आणि 1V (आकृती 4a) मधील व्होल्टेज श्रेणीमध्ये दिसते. आकृती 4b दाखवते की इलेक्ट्रोडवर Fe3O4A कॅपेसिटिव्ह प्रतिसाद आला. स्थिर वर्तमान चार्ज आणि डिस्चार्ज प्रक्रियेच्या अत्यंत उलट करता येण्याजोग्या चुंबकीय प्रतिसादामुळे (आकृती 4c), डिस्चार्ज प्रक्रियेदरम्यान इलेक्ट्रोडचे चुंबकीकरण 1V वरून 0.01V पर्यंत कमी झाले आणि चार्जिंग प्रक्रियेदरम्यान पुन्हा वाढले, हे दर्शविते की Fe0Of कॅपेसिटर सारखी पृष्ठभागाची प्रतिक्रिया अत्यंत उलट करता येण्यासारखी आहे.

आकृती 4 इलेक्ट्रोकेमिकल गुणधर्म आणि 0.011 वर स्थित चुंबकीय वैशिष्ट्य. (अ) चक्रीय व्होल्टॅमेट्रिक वक्र. (ब) पीक करंट आणि स्कॅन दर यांच्यातील परस्परसंबंध वापरून बी मूल्य निर्धारित केले जाते; (c) 5 T लागू चुंबकीय क्षेत्र अंतर्गत चार्ज-डिस्चार्ज वक्र सापेक्ष चुंबकीकरणाचा उलट करता येणारा बदल.

वर नमूद केलेले Fe3O4 इलेक्ट्रोड्सची इलेक्ट्रोकेमिकल, स्ट्रक्चरल आणि चुंबकीय वैशिष्ट्ये सूचित करतात की अतिरिक्त बॅटरी क्षमता Fe0 द्वारे निर्धारित केली जाते नॅनोकणांची स्पिन-पोलराइज्ड पृष्ठभागाची कॅपेसिटन्स सोबतच्या चुंबकीय बदलांमुळे होते. स्पिन-पोलराइज्ड कॅपेसिटन्स हा इंटरफेसवर स्पिन-पोलराइज्ड चार्ज जमा होण्याचा परिणाम आहे आणि चार्ज आणि डिस्चार्ज दरम्यान चुंबकीय प्रतिसाद प्रदर्शित करू शकतो. Fe3O4 ला बेस इलेक्ट्रोड, पहिल्या डिस्चार्ज प्रक्रियेदरम्यान, ओ सब्सट्रेटमधील Li2Fine Fe नॅनोकणांमध्ये विखुरले गेले होते. मोठे पृष्ठभाग-ते-आवाज गुणोत्तर आणि उच्च स्थानिकीकृत डी ऑर्बिटल्समुळे फर्मी स्तरावर राज्यांची उच्च घनता जाणवते. मायरच्या अवकाशीय चार्ज स्टोरेजच्या सैद्धांतिक मॉडेलनुसार, लेखकांनी असे सुचवले आहे की मेटॅलिक फे नॅनोकणांच्या स्पिन-स्प्लिटिंग बँडमध्ये मोठ्या प्रमाणात इलेक्ट्रॉन संग्रहित केले जाऊ शकतात, जे Fe / Li2Creating स्पिन-पोलराइज्ड पृष्ठभागाच्या कॅपेसिटरमध्ये O nanocomposites ( आकृती 5).

आलेख 5Fe/Li2A ओ-इंटरफेसवर स्पिन-ध्रुवीकृत इलेक्ट्रॉनच्या पृष्ठभागाच्या कॅपॅसिटन्सचे योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व. (ए) फेरोमॅग्नेटिक धातूच्या कणांच्या पृष्ठभागाच्या (डिस्चार्जपूर्वी आणि नंतर) स्पिन पोलरायझेशन स्टेट डेन्सिटीचे योजनाबद्ध आकृती लोहाचे बल्क स्पिन ध्रुवीकरण; (b) ओव्हरस्टोर्ड लिथियमच्या पृष्ठभागाच्या कॅपेसिटर मॉडेलमध्ये स्पेस चार्ज क्षेत्राची निर्मिती.

सारांश आणि आउटलुक

या लिथियम-आयन बॅटरीसाठी अतिरिक्त स्टोरेज क्षमतेचा स्रोत उघड करण्यासाठी ओ नॅनोकंपोझिटच्या अंतर्गत इलेक्ट्रॉनिक संरचनेची उत्क्रांती प्रगत इन-सीटू चुंबकीय निरीक्षणाद्वारे TM/Lीची तपासणी करण्यात आली. परिणाम दर्शविते की, Fe2O3/ Li मॉडेल सेल प्रणालीमध्ये, इलेक्ट्रोकेमिकली कमी झालेले Fe नॅनोकण मोठ्या प्रमाणात स्पिन-ध्रुवीकृत इलेक्ट्रॉन संचयित करू शकतात, परिणामी सेलची जास्त क्षमता आणि लक्षणीय बदललेल्या इंटरफेसियल मॅग्नेटिझममुळे. प्रयोगांनी पुढे प्रमाणित केले CoO, NiO, आणि FeF4And Fe2N इलेक्ट्रोड सामग्रीमध्ये अशा कॅपॅसिटन्सची उपस्थिती लिथियम आयन बॅटरीमध्ये धातूच्या नॅनो कणांच्या स्पिन-ध्रुवीकृत पृष्ठभागाच्या कॅपेसिटन्सचे अस्तित्व दर्शवते आणि इतर संक्रमणामध्ये या अवकाशीय चार्ज स्टोरेज यंत्रणेच्या वापरासाठी पाया घालते. मेटल कंपाऊंड-आधारित इलेक्ट्रोड साहित्य.

साहित्य लिंक

ट्रान्झिशन मेटल ऑक्साईड लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये अतिरिक्त स्टोरेज क्षमता इन सिटू मॅग्नेटोमेट्री (नेचर मटेरियल , 2020, DOI: 10.1038/s41563-020-0756-y) द्वारे प्रकट

लिथियम इलेक्ट्रोड वेफर डिझाइन फॉर्म्युलाचा प्रभाव आणि इलेक्ट्रोड वेफर दोष कार्यक्षमतेवर

1. पोल फिल्म डिझाइन फाउंडेशन लेख

लिथियम बॅटरी इलेक्ट्रोड हे कणांनी बनलेले कोटिंग आहे, जे धातूच्या द्रवपदार्थावर समान रीतीने लावले जाते. लिथियम आयन बॅटरी इलेक्ट्रोड कोटिंग एक संमिश्र सामग्री म्हणून ओळखली जाऊ शकते, प्रामुख्याने तीन भागांनी बनलेली:

(1) सक्रिय पदार्थाचे कण;

(2) प्रवाहकीय एजंटचा घटक टप्पा आणि एजंट (कार्बन अॅडेसिव्ह टप्पा);

(३) छिद्र, इलेक्ट्रोलाइटने भरा.

प्रत्येक टप्प्याचे व्हॉल्यूम संबंध खालीलप्रमाणे व्यक्त केले जातात:

सच्छिद्रता + जिवंत पदार्थ खंड अपूर्णांक + कार्बन चिकट फेज खंड अपूर्णांक =1

लिथियम बॅटरी इलेक्ट्रोड डिझाइनची रचना खूप महत्वाची आहे आणि आता लिथियम बॅटरी इलेक्ट्रोड डिझाइनचे मूलभूत ज्ञान थोडक्यात सादर केले आहे.

(1) इलेक्ट्रोड सामग्रीची सैद्धांतिक क्षमता इलेक्ट्रोड सामग्रीची सैद्धांतिक क्षमता, म्हणजे, इलेक्ट्रोकेमिकल अभिक्रियामध्ये सामील असलेल्या सामग्रीमधील सर्व लिथियम आयनद्वारे प्रदान केलेली क्षमता, त्याचे मूल्य खालील समीकरणाद्वारे मोजले जाते:

उदाहरणार्थ, LiFePO4 मोलर मास 157.756 g/mol आहे आणि त्याची सैद्धांतिक क्षमता आहे:

हे मोजलेले मूल्य केवळ सैद्धांतिक ग्राम क्षमता आहे. सामग्रीची उलट करता येणारी रचना सुनिश्चित करण्यासाठी, वास्तविक लिथियम आयन काढण्याचे गुणांक 1 पेक्षा कमी आहे आणि सामग्रीची वास्तविक ग्राम क्षमता आहे:

सामग्रीची वास्तविक ग्राम क्षमता = लिथियम आयन अनप्लगिंग गुणांकाची सैद्धांतिक क्षमता

(2) बॅटरी डिझाइन क्षमता आणि अत्यंत एकतर्फी घनता बॅटरी डिझाइन क्षमता खालील सूत्राद्वारे मोजली जाऊ शकते: बॅटरी डिझाइन क्षमता = कोटिंग पृष्ठभाग घनता सक्रिय सामग्री प्रमाण सक्रिय सामग्री ग्राम क्षमता पोल शीट कोटिंग क्षेत्र

त्यापैकी, कोटिंगची पृष्ठभागाची घनता मुख्य डिझाइन पॅरामीटर आहे. जेव्हा कॉम्पॅक्शन घनता अपरिवर्तित असते, तेव्हा कोटिंगच्या पृष्ठभागाची घनता वाढली म्हणजे पोल शीटची जाडी वाढते, इलेक्ट्रॉन ट्रान्समिशन अंतर वाढते आणि इलेक्ट्रॉन प्रतिरोध वाढतो, परंतु वाढीची डिग्री मर्यादित असते. जाड इलेक्ट्रोड शीटमध्ये, इलेक्ट्रोलाइटमधील लिथियम आयनच्या स्थलांतर प्रतिबाधाची वाढ हे गुणोत्तर वैशिष्ट्यांवर परिणाम करणारे मुख्य कारण आहे. सच्छिद्रता आणि छिद्र वळण लक्षात घेता, छिद्रातील आयनांचे स्थलांतरण अंतर पोल शीटच्या जाडीपेक्षा कितीतरी पटीने जास्त आहे.

(3) नकारात्मक-पॉझिटिव्ह क्षमतेचे गुणोत्तर N/P नकारात्मक क्षमता ते सकारात्मक क्षमतेचे गुणोत्तर खालीलप्रमाणे परिभाषित केले आहे:

N/P 1.0 पेक्षा जास्त असावे, साधारणपणे 1.04~1.20, जे मुख्यतः सुरक्षितता डिझाइनमध्ये असते, नकारात्मक बाजू लिथियम आयनला स्वीकृती स्त्रोताशिवाय पर्जन्य होण्यापासून रोखण्यासाठी, प्रक्रिया क्षमता विचारात घेण्यासाठी डिझाइन, जसे की कोटिंग विचलन. तथापि, जेव्हा N/P खूप मोठे असते, तेव्हा बॅटरी अपरिवर्तनीय क्षमता गमावते, परिणामी बॅटरीची क्षमता कमी होते आणि बॅटरीची उर्जा घनता कमी होते.

लिथियम टायटॅनेट एनोडसाठी, पॉझिटिव्ह इलेक्ट्रोड अतिरिक्त डिझाइनचा अवलंब केला जातो आणि बॅटरीची क्षमता लिथियम टायटॅनेट एनोडच्या क्षमतेनुसार निर्धारित केली जाते. सकारात्मक अतिरिक्त डिझाइन बॅटरीच्या उच्च तापमान कार्यक्षमतेत सुधारणा करण्यासाठी अनुकूल आहे: उच्च तापमान वायू प्रामुख्याने नकारात्मक इलेक्ट्रोडमधून येतो. सकारात्मक अतिरिक्त डिझाइनमध्ये, नकारात्मक क्षमता कमी आहे, आणि लिथियम टायटेनेटच्या पृष्ठभागावर SEI फिल्म तयार करणे सोपे आहे.

(4) कोटिंगची कॉम्पॅक्शन घनता आणि सच्छिद्रता उत्पादन प्रक्रियेत, बॅटरी इलेक्ट्रोडची कोटिंग कॉम्पॅक्शन घनता खालील सूत्राद्वारे मोजली जाते. जेव्हा पोल शीट गुंडाळली जाते तेव्हा मेटल फॉइलचा विस्तार केला जातो हे लक्षात घेऊन, रोलर नंतर कोटिंगच्या पृष्ठभागाची घनता खालील सूत्राद्वारे मोजली जाते.

आधी सांगितल्याप्रमाणे, कोटिंगमध्ये जिवंत सामग्रीचा टप्पा, कार्बन चिकट टप्पा आणि छिद्र असतात आणि सच्छिद्रता खालील समीकरणाद्वारे मोजली जाऊ शकते.

त्यापैकी, कोटिंगची सरासरी घनता आहे: लिथियम बॅटरी इलेक्ट्रोड हे कोटिंगचे पावडर कणांचा एक प्रकार आहे, कारण पावडर कण पृष्ठभाग खडबडीत, अनियमित आकार, जेव्हा जमा होते, कण आणि कणांमधील कण आणि काही कण स्वतःच क्रॅक आणि छिद्र असतात, त्यामुळे पावडर व्हॉल्यूमसह पावडरचे प्रमाण, पावडर कण आणि कणांमधील छिद्र, म्हणून, इलेक्ट्रोड कोटिंगची घनता आणि सच्छिद्रता प्रतिनिधित्वाची संबंधित विविधता. पावडर कणांची घनता प्रति युनिट व्हॉल्यूम पावडरच्या वस्तुमानाचा संदर्भ देते. पावडरच्या प्रमाणानुसार, ते तीन प्रकारांमध्ये विभागले गेले आहे: खरी घनता, कण घनता आणि संचय घनता. विविध घनता खालीलप्रमाणे परिभाषित केल्या आहेत:

1. खरी घनता म्हणजे कणांच्या अंतर्गत आणि बाह्य अंतरांना वगळून पावडर वस्तुमान (वास्तविक आकारमान) द्वारे विभाजित करून प्राप्त घनता. म्हणजेच, सर्व व्हॉईड्सची मात्रा वगळल्यानंतर पदार्थाची घनता स्वतःच प्राप्त होते.
2. कण घनता म्हणजे ओपन होल आणि बंद होलसह कणांच्या आकारमानाने भागलेल्या पावडर वस्तुमानाचे विभाजन करून प्राप्त केलेल्या कणांच्या घनतेचा संदर्भ देते. म्हणजेच, कणांमधील अंतर, परंतु कणांच्या आत सूक्ष्म छिद्रे नाहीत, कणांची घनता स्वतःच आहे.
3. संचय घनता, म्हणजे, कोटिंग घनता, पावडरच्या वस्तुमानाने पावडरने तयार केलेल्या कोटिंगच्या खंडाने भागलेल्या घनतेचा संदर्भ देते. वापरलेल्या व्हॉल्यूममध्ये कणांचे छिद्र आणि कणांमधील रिक्तता समाविष्ट असतात.

त्याच पावडरसाठी, खरी घनता > कण घनता > पॅकिंग घनता. पावडरची सच्छिद्रता म्हणजे पावडर पार्टिकल कोटिंगमधील छिद्रांचे गुणोत्तर, म्हणजेच पावडर कण आणि कणांच्या छिद्रांमधील शून्यता आणि कोटिंगच्या एकूण व्हॉल्यूमचे प्रमाण, जे सामान्यतः व्यक्त केले जाते. टक्केवारी म्हणून. पावडरची सच्छिद्रता ही कण आकारविज्ञान, पृष्ठभागाची स्थिती, कण आकार आणि कण आकार वितरणाशी संबंधित एक सर्वसमावेशक गुणधर्म आहे. त्याची सच्छिद्रता थेट इलेक्ट्रोलाइट आणि लिथियम आयन ट्रान्समिशनच्या घुसखोरीवर परिणाम करते. सर्वसाधारणपणे, सच्छिद्रता जितकी मोठी असेल तितकी इलेक्ट्रोलाइट घुसखोरी सुलभ होते आणि लिथियम आयनचे संक्रमण जलद. म्हणून, लिथियम बॅटरीच्या डिझाइनमध्ये, कधीकधी सच्छिद्रता निश्चित करण्यासाठी, सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या पारा दाब पद्धत, गॅस शोषण पद्धत इ. घनता गणना वापरून देखील मिळवता येते. गणनेसाठी भिन्न घनता वापरताना सच्छिद्रतेचे भिन्न परिणाम देखील असू शकतात. जेव्हा सजीव पदार्थाच्या सच्छिद्रतेची घनता, प्रवाहकीय घटक आणि बाईंडरची खरी घनता मोजली जाते, तेव्हा गणना केलेल्या सच्छिद्रतेमध्ये कणांमधील अंतर आणि कणांमधील अंतर समाविष्ट असते. जेव्हा सजीव पदार्थ, प्रवाहकीय एजंट आणि बाईंडरची सच्छिद्रता कण घनतेने मोजली जाते, तेव्हा गणना केलेल्या सच्छिद्रतेमध्ये कणांमधील अंतर समाविष्ट असते, परंतु कणांमधील अंतर नसते. म्हणून, लिथियम बॅटरी इलेक्ट्रोड शीटचा छिद्र आकार देखील बहु-स्केल असतो, सामान्यतः कणांमधील अंतर मायक्रोन स्केलच्या आकारात असते, तर कणांमधील अंतर नॅनोमीटर ते सब-सबमायक्रॉन स्केलमध्ये असते. सच्छिद्र इलेक्ट्रोडमध्ये, वाहतूक गुणधर्मांचा संबंध जसे की प्रभावी प्रसार आणि चालकता खालील समीकरणाद्वारे व्यक्त केली जाऊ शकते:

जेथे D0 हा सामग्रीचा स्वतःचा आंतरिक प्रसार (वाहन) दर दर्शवतो, ε हा संबंधित टप्प्याचा खंड अपूर्णांक आहे आणि τ हा संबंधित अवस्थेचा चक्रीय वक्रता आहे. मॅक्रोस्कोपिक एकसंध मॉडेलमध्ये, सच्छिद्र इलेक्ट्रोडच्या प्रभावी सकारात्मकतेचा अंदाज लावण्यासाठी ब्रुगेमन संबंध सामान्यतः ɑ = 1.5 गुणांक घेतात.

इलेक्ट्रोलाइट सच्छिद्र इलेक्ट्रोडच्या छिद्रांमध्ये भरलेले असते, ज्यामध्ये लिथियम आयन इलेक्ट्रोलाइटद्वारे चालवले जातात आणि लिथियम आयनची वहन वैशिष्ट्ये सच्छिद्रतेशी जवळून संबंधित असतात. सच्छिद्रता जितकी मोठी असेल तितकी इलेक्ट्रोलाइट अवस्थेचा खंड अपूर्णांक जास्त आणि लिथियम आयनची प्रभावी चालकता जास्त. पॉझिटिव्ह इलेक्ट्रोड शीटमध्ये, इलेक्ट्रॉन्स कार्बन अॅडहेसिव्ह टप्प्याद्वारे प्रसारित केले जातात, कार्बन अॅडहेसिव्ह टप्प्याचे व्हॉल्यूम अंश आणि कार्बन अॅडेसिव्ह टप्प्याचा वळसा थेट इलेक्ट्रॉनची प्रभावी चालकता निर्धारित करतात.

कार्बन अॅडहेसिव्ह फेजचा सच्छिद्रता आणि व्हॉल्यूम फ्रॅक्शन परस्परविरोधी आहेत आणि मोठ्या सच्छिद्रतेमुळे कार्बन अॅडहेसिव्ह फेजच्या व्हॉल्यूम फ्रॅक्शनमध्ये अपरिहार्यपणे वाढ होते, म्हणून, आकृती 2 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, लिथियम आयन आणि इलेक्ट्रॉनचे प्रभावी वहन गुणधर्म देखील परस्परविरोधी आहेत. सच्छिद्रता कमी झाल्यामुळे लिथियम आयन प्रभावी चालकता कमी होते तर इलेक्ट्रॉन प्रभावी चालकता वाढते. इलेक्ट्रोड डिझाइनमध्ये या दोघांमध्ये संतुलन कसे ठेवावे हे देखील महत्त्वाचे आहे.

आकृती 2 सच्छिद्रता आणि लिथियम आयन आणि इलेक्ट्रॉन चालकता यांचे योजनाबद्ध आकृती

2. खांबातील दोषांचे प्रकार आणि शोध

 

सध्या, बॅटरी पोल तयार करण्याच्या प्रक्रियेत, अधिकाधिक ऑनलाइन शोध तंत्रज्ञानाचा अवलंब केला जातो, ज्यामुळे उत्पादनांचे उत्पादन दोष प्रभावीपणे ओळखणे, दोषपूर्ण उत्पादने दूर करणे आणि उत्पादन लाइनला वेळेवर अभिप्राय देणे, उत्पादनासाठी स्वयंचलित किंवा मॅन्युअल समायोजन करणे. प्रक्रिया, सदोष दर कमी करण्यासाठी.

पोल शीट उत्पादनामध्ये सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या ऑन-लाइन डिटेक्शन तंत्रज्ञानामध्ये स्लरी वैशिष्ट्यपूर्ण शोध, पोल शीट गुणवत्ता शोध, आकारमान शोध आणि असे बरेच काही समाविष्ट आहे, उदाहरणार्थ: (1) rheological शोधण्यासाठी ऑनलाइन व्हिस्कोसिटी मीटर थेट कोटिंग स्टोरेज टाकीमध्ये स्थापित केले जाते. रिअल टाइममध्ये स्लरीची वैशिष्ट्ये, स्लरीची स्थिरता तपासा; (2) कोटिंग प्रक्रियेत एक्स-रे किंवा β-रे वापरणे, त्याची उच्च मापन अचूकता, परंतु मोठे रेडिएशन, उपकरणांची उच्च किंमत आणि देखभाल समस्या; (3) पोल शीटची जाडी मोजण्यासाठी लेझर ऑनलाइन जाडी मापन तंत्रज्ञान लागू केले जाते, मापन अचूकता ± 1. 0 μm पर्यंत पोहोचू शकते, ते रिअल टाइममध्ये मोजलेल्या जाडी आणि जाडीचा बदल ट्रेंड देखील प्रदर्शित करू शकते, डेटा शोधण्यायोग्यता सुलभ करते आणि विश्लेषण; (४) CCD व्हिजन टेक्नॉलॉजी, म्हणजेच लाइन अॅरे CCD चा वापर मोजलेल्या वस्तू स्कॅन करण्यासाठी केला जातो, रिअल-टाइम इमेज प्रोसेसिंग आणि दोष श्रेणींचे विश्लेषण, पोल शीटच्या पृष्ठभागावरील दोषांचे गैर-विध्वंसक ऑनलाइन शोध लक्षात येते.

गुणवत्ता नियंत्रणासाठी एक साधन म्हणून, ऑनलाइन चाचणी तंत्रज्ञान हे दोष आणि बॅटरी कार्यप्रदर्शन यांच्यातील परस्परसंबंध समजून घेण्यासाठी देखील आवश्यक आहे, जेणेकरून अर्ध-तयार उत्पादनांसाठी पात्र/अयोग्य निकष निश्चित करता येतील.

उत्तरार्धात, लिथियम-आयन बॅटरीच्या पृष्ठभागावरील दोष शोधण्याच्या तंत्रज्ञानाची नवीन पद्धत, इन्फ्रारेड थर्मल इमेजिंग तंत्रज्ञान आणि या भिन्न दोष आणि इलेक्ट्रोकेमिकल कार्यप्रदर्शन यांच्यातील संबंध थोडक्यात सादर केले आहेत. डी. मोहंती यांचा सल्ला घ्या मोहंती इत्यादींचा सखोल अभ्यास.

(1) पोल शीट पृष्ठभागावरील सामान्य दोष

आकृती 3 लिथियम आयन बॅटरी इलेक्ट्रोडच्या पृष्ठभागावरील सामान्य दोष दर्शविते, डाव्या बाजूला ऑप्टिकल प्रतिमा आणि उजवीकडे थर्मल इमेजरद्वारे कॅप्चर केलेली प्रतिमा.

आकृती 3 पोल शीटच्या पृष्ठभागावरील सामान्य दोष: (a, b) फुगवटा लिफाफा / एकत्रित; (c, d) ड्रॉप मटेरियल / पिनहोल; (e, f) धातूचे विदेशी शरीर; (g, h) असमान कोटिंग

 

(A, b) वाढलेला फुगवटा/एकूण, स्लरी समान रीतीने ढवळल्यास किंवा कोटिंगची गती अस्थिर असल्यास असे दोष उद्भवू शकतात. चिकट आणि कार्बन ब्लॅक प्रवाहकीय घटकांच्या एकत्रीकरणामुळे सक्रिय घटकांची सामग्री कमी होते आणि ध्रुवीय गोळ्यांचे वजन कमी होते.

 

(c, d) ड्रॉप / पिनहोल, हे दोषपूर्ण भाग कोटिंग केलेले नाहीत आणि सामान्यतः स्लरीमध्ये बुडबुडे तयार करतात. ते सक्रिय सामग्रीचे प्रमाण कमी करतात आणि कलेक्टरला इलेक्ट्रोलाइटमध्ये उघड करतात, त्यामुळे इलेक्ट्रोकेमिकल क्षमता कमी होते.

 

(E, f) मेटल फॉरेन बॉडीज, उपकरणे आणि वातावरणात स्लरी किंवा मेटल फॉरेन बॉडीज आणि मेटल फॉरेन बॉडीज लिथियम बॅटरियांना खूप हानी पोहोचवू शकतात. मोठे धातूचे कण थेट डायफ्राम खराब करतात, परिणामी सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोड्समध्ये शॉर्ट सर्किट होते, जे एक भौतिक शॉर्ट सर्किट आहे. याव्यतिरिक्त, जेव्हा धातूचे परदेशी शरीर सकारात्मक इलेक्ट्रोडमध्ये मिसळले जाते, तेव्हा चार्जिंगनंतर सकारात्मक क्षमता वाढते, धातू सोडवते, इलेक्ट्रोलाइटद्वारे पसरते आणि नंतर नकारात्मक पृष्ठभागावर अवक्षेपण होते आणि शेवटी डायफ्राम पंचर करते, शॉर्ट सर्किट तयार करते, जे एक रासायनिक विघटन शॉर्ट सर्किट आहे. बॅटरी फॅक्टरी साइटवर सर्वात सामान्य धातूची विदेशी संस्था Fe, Cu, Zn, Al, Sn, SUS इ.

 

(g, h) असमान कोटिंग, जसे की स्लरी मिक्सिंग पुरेसे नाही, कण मोठे असताना कणाची सूक्ष्मता पट्टे दिसणे सोपे असते, परिणामी असमान कोटिंग होते, ज्यामुळे बॅटरी क्षमतेच्या सुसंगततेवर परिणाम होतो आणि अगदी पूर्णपणे दिसून येतो. कोटिंग पट्टी नाही, क्षमता आणि सुरक्षिततेवर परिणाम होतो.

(2) पोल चिप पृष्ठभाग दोष शोधण्याचे तंत्रज्ञान इन्फ्रारेड (IR) थर्मल इमेजिंग तंत्रज्ञानाचा वापर कोरड्या इलेक्ट्रोडवरील किरकोळ दोष शोधण्यासाठी केला जातो ज्यामुळे लिथियम-आयन बॅटरीची कार्यक्षमता खराब होऊ शकते. ऑनलाइन तपासादरम्यान, इलेक्ट्रोड दोष किंवा प्रदूषक आढळल्यास, ते खांबाच्या शीटवर चिन्हांकित करा, त्यानंतरच्या प्रक्रियेत ते काढून टाका आणि उत्पादन लाइनवर अभिप्राय द्या आणि दोष दूर करण्यासाठी वेळेत प्रक्रिया समायोजित करा. इन्फ्रारेड किरण हा एक प्रकारचा विद्युत चुंबकीय लहरी आहे ज्याचे स्वरूप रेडिओ लहरी आणि दृश्यमान प्रकाशासारखे आहे. एखाद्या वस्तूच्या पृष्ठभागाचे तापमान वितरण मानवी डोळ्याच्या दृश्यमान प्रतिमेमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी आणि विविध रंगांमध्ये वस्तूच्या पृष्ठभागाचे तापमान वितरण प्रदर्शित करण्यासाठी एका विशेष इलेक्ट्रॉनिक उपकरणाचा वापर केला जातो, त्याला इन्फ्रारेड थर्मल इमेजिंग तंत्रज्ञान म्हणतात. या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणाला इन्फ्रारेड थर्मल इमेजर म्हणतात. निरपेक्ष शून्य (-273℃) वरील सर्व वस्तू इन्फ्रारेड रेडिएशन उत्सर्जित करतात.
आकृती 4 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, इन्फ्रारेड थर्मल ऍप्रोक्सिमेटर (IR कॅमेरा) इन्फ्रारेड डिटेक्टर आणि ऑप्टिकल इमेजिंग उद्दिष्टाचा वापर करून मोजलेल्या लक्ष्य ऑब्जेक्टचा इन्फ्रारेड रेडिएशन ऊर्जा वितरण पॅटर्न स्वीकारतो आणि ते प्राप्त करण्यासाठी इन्फ्रारेड डिटेक्टरच्या प्रकाशसंवेदनशील घटकावर प्रतिबिंबित करतो. इन्फ्रारेड थर्मल इमेज, जी ऑब्जेक्टच्या पृष्ठभागावरील थर्मल वितरण फील्डशी संबंधित आहे. जेव्हा एखाद्या वस्तूच्या पृष्ठभागावर दोष असतो तेव्हा त्या भागात तापमान बदलते. म्हणून, या तंत्रज्ञानाचा वापर ऑब्जेक्टच्या पृष्ठभागावरील दोष शोधण्यासाठी देखील केला जाऊ शकतो, विशेषत: काही दोषांसाठी योग्य आहे जे ऑप्टिकल डिटेक्शनच्या माध्यमाने ओळखले जाऊ शकत नाहीत. जेव्हा लिथियम आयन बॅटरीचा ड्रायिंग इलेक्ट्रोड ऑनलाइन आढळतो, तेव्हा इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रोड प्रथम फ्लॅशद्वारे विकिरणित होते, पृष्ठभागाचे तापमान बदलते आणि नंतर थर्मल इमेजरद्वारे पृष्ठभागाचे तापमान शोधले जाते. उष्णता वितरण प्रतिमा दृश्यमान आहे, आणि पृष्ठभागावरील दोष शोधण्यासाठी आणि वेळेत चिन्हांकित करण्यासाठी प्रतिमेवर वास्तविक वेळेत प्रक्रिया आणि विश्लेषण केले जाते. मोहंती अभ्यासाने इलेक्ट्रोड शीट पृष्ठभागावरील तापमान वितरण प्रतिमा शोधण्यासाठी कोटर ड्रायिंग ओव्हनच्या आउटलेटवर थर्मल इमेजर स्थापित केला.

आकृती 5 (a) थर्मल इमेजरद्वारे आढळलेल्या NMC पॉझिटिव्ह पोल शीटच्या कोटिंग पृष्ठभागाचा तापमान वितरण नकाशा आहे, ज्यामध्ये एक अतिशय लहान दोष आहे जो उघड्या डोळ्यांनी ओळखला जाऊ शकत नाही. रूट सेगमेंटशी संबंधित तापमान वितरण वक्र दोष बिंदूवर तापमान वाढीसह अंतर्गत इनसेटमध्ये दर्शविले जाते. आकृती 5 (b) मध्ये, खांबाच्या शीटच्या पृष्ठभागाच्या दोषाशी संबंधित बॉक्समध्ये तापमान स्थानिक पातळीवर वाढते. अंजीर. 6 हे दोषांचे अस्तित्व दर्शविणार्‍या नकारात्मक इलेक्ट्रोड शीटचे पृष्ठभाग तापमान वितरण आकृती आहे, जेथे तापमान वाढण्याचे शिखर बबल किंवा एकत्रिततेशी संबंधित आहे आणि तापमान कमी होण्याचे क्षेत्र पिनहोल किंवा ड्रॉपशी संबंधित आहे.

आकृती 5 सकारात्मक इलेक्ट्रोड शीट पृष्ठभागाचे तापमान वितरण

आकृती 6 नकारात्मक इलेक्ट्रोड पृष्ठभागाचे तापमान वितरण

 

हे पाहिले जाऊ शकते की तापमान वितरणाचे थर्मल इमेजिंग शोध हे पोल शीट पृष्ठभाग दोष शोधण्याचे एक चांगले साधन आहे, जे पोल शीट उत्पादनाच्या गुणवत्ता नियंत्रणासाठी वापरले जाऊ शकते.3. बॅटरीच्या कार्यक्षमतेवर पोल शीटच्या पृष्ठभागावरील दोषांचा प्रभाव

 

(1) बॅटरी गुणक क्षमता आणि Coulomb कार्यक्षमतेवर परिणाम

आकृती 7 बॅटरी गुणक क्षमता आणि कौलेन कार्यक्षमतेवर एकत्रित आणि पिनहोलचा प्रभाव वक्र दर्शविते. एकूणच बॅटरीची क्षमता सुधारू शकते, परंतु कुलेन कार्यक्षमता कमी करते. पिनहोल बॅटरीची क्षमता आणि कुलुन कार्यक्षमता कमी करते आणि कुलुन कार्यक्षमता उच्च दराने कमी होते.

आकृती 7 कॅथोड एकूण आणि पिनहोलचा बॅटरीच्या क्षमतेवर प्रभाव आणि आकृती 8 ची कार्यक्षमता असमान कोटिंग आहे, आणि बॅटरी क्षमतेवर धातूची विदेशी शरीर Co आणि Al आणि कार्यक्षमता वक्र प्रभाव, असमान कोटिंगमुळे बॅटरी युनिट वस्तुमान क्षमता 10% कमी होते - 20%, परंतु संपूर्ण बॅटरीची क्षमता 60% ने कमी झाली, हे दर्शविते की ध्रुवीय तुकड्यात जिवंत वस्तुमान लक्षणीयरीत्या कमी झाले आहे. मेटल को फॉरेन बॉडी कमी झालेली क्षमता आणि कूलॉम्ब कार्यक्षमता, अगदी 2C आणि 5C उच्च वाढीमध्ये, क्षमता अजिबात नाही, जी लिथियम आणि लिथियम एम्बेड केलेल्या इलेक्ट्रोकेमिकल अभिक्रियामध्ये मेटल को तयार झाल्यामुळे असू शकते किंवा ते धातूचे कण असू शकतात. डायाफ्रामच्या छिद्रामुळे मायक्रो शॉर्ट सर्किट झाले.

आकृती 8 पॉझिटिव्ह इलेक्ट्रोड असमान कोटिंग आणि मेटल फॉरेन बॉडीज Co आणि Al चे बॅटरी गुणक क्षमता आणि कौलेन कार्यक्षमतेवर परिणाम

कॅथोड शीट दोषांचा सारांश: कॅथोड शीट कोटिंगमधील एट्स बॅटरीची कुलॉम्ब कार्यक्षमता कमी करतात. पॉझिटिव्ह कोटिंगचे पिनहोल कुलॉम्ब कार्यक्षमता कमी करते, परिणामी गुणक कामगिरी खराब होते, विशेषत: उच्च वर्तमान घनतेवर. विषम कोटिंगने खराब वाढीव कामगिरी दर्शविली. धातूचे कण प्रदूषक सूक्ष्म-शॉर्ट सर्किट होऊ शकतात आणि त्यामुळे बॅटरीची क्षमता मोठ्या प्रमाणात कमी होऊ शकते.
आकृती 9 बॅटरीच्या गुणक क्षमता आणि कुलुन कार्यक्षमतेवर नकारात्मक गळती फॉइल पट्टीचा प्रभाव दर्शविते. जेव्हा नकारात्मक इलेक्ट्रोडवर गळती होते, तेव्हा बॅटरीची क्षमता लक्षणीयरीत्या कमी होते, परंतु ग्राम क्षमता स्पष्ट नसते आणि कुलुन कार्यक्षमतेवर परिणाम लक्षणीय नसतो.

 

आकृती 9 बॅटरी गुणक क्षमता आणि कुलुन कार्यक्षमतेवर नकारात्मक इलेक्ट्रोड लीकेज फॉइल स्ट्रिपचा प्रभाव (2) बॅटरी गुणक सायकल कार्यक्षमतेवर प्रभाव आकृती 10 बॅटरी गुणक चक्रावरील इलेक्ट्रोड पृष्ठभाग दोषाच्या प्रभावाचा परिणाम आहे. प्रभाव परिणाम खालीलप्रमाणे सारांशित केले आहेत:
एकत्रीकरण: 2C वर, 200 सायकलचा क्षमता देखभाल दर 70% आहे आणि सदोष बॅटरी 12% आहे, तर 5C सायकलमध्ये, 200 चक्रांची क्षमता देखभाल दर 50% आहे आणि सदोष बॅटरी 14% आहे.
नीडलहोल: क्षमता क्षीणन स्पष्ट आहे, परंतु कोणतेही एकूण दोष क्षीणन जलद नाही आणि 200 चक्र 2C आणि 5C चे क्षमता देखभाल दर अनुक्रमे 47% आणि 40% आहेत.
मेटल फॉरेन बॉडी: मेटल को फॉरेन बॉडीची क्षमता अनेक चक्रांनंतर जवळजवळ 0 असते आणि मेटल फॉरेन बॉडी अल फॉइलची 5C सायकल क्षमता लक्षणीयरीत्या कमी होते.
लीक स्ट्रिप: समान गळती क्षेत्रासाठी, एका मोठ्या पट्टीपेक्षा (47C ​​मध्ये 200 चक्रांसाठी 5%) (7C मध्ये 200 चक्रांसाठी 5%) पेक्षा अनेक लहान पट्ट्यांची बॅटरी क्षमता अधिक वेगाने कमी होते. हे सूचित करते की पट्ट्यांची संख्या जितकी मोठी असेल तितका बॅटरी सायकलवर जास्त परिणाम होतो.

आकृती 10 सेल रेट सायकलवर इलेक्ट्रोड शीट पृष्ठभागाच्या दोषांचा प्रभाव

 

संदर्भ: [१] इन-लाइन लेसर कॅलिपर आणि आयआर थर्मोग्राफी पद्धतींद्वारे स्लॉट-डाय-कोटेड लिथियम दुय्यम बॅटरीइलेक्ट्रोड्सचे गैर-विध्वंसक मूल्यमापन लिथियम-आयन बॅटरीजच्या इलेक्ट्रोकेमिकल परफॉर्मन्सवर इलेक्ट्रोड मॅन्युफॅक्चरिंग डिफेक्ट्स: बॅटरी फेल्युअर सोर्सेस [जे].जर्नल ऑफ पॉवर सोर्स.1, 2014:6-3.