ما هي مشكلات تشتت المواد لبطاريات LiFePO4؟ كيفية حلها؟
نظرا لانخفاض معامل انتشار أيونات الليثيوم وضعف الموصلية لبطاريات فوسفات الحديد الليثيوم ، فإن الممارسة الحالية هي جعل جزيئاتها صغيرة ، أو حتى جعلها نانوية ، وتحسين شحنتها وتفريغها عن طريق تقصير مسار هجرة LI+ والإلكترونات. السرعة (من الناحية النظرية ، يتناسب وقت الترحيل عكسيا مع مربع مسار الترحيل). لكن هذا يجلب سلسلة من المشاكل لمعالجة بطاريات الليثيوم.
على سبيل المثال ، المشكلة الأكثر شيوعا هي تشتت المواد.
اللب هو واحد من أهم العمليات في عملية إنتاج البطارية. وتتمثل مهمتها الأساسية في مزج المواد النشطة والعوامل الموصلة والموثقات وغيرها من المواد بشكل موحد بحيث يمكن لعب خصائص المواد بشكل أفضل. للخلط ، يجب أولا أن تكون قادرة على التفرق. مع انخفاض الجسيمات ، تزداد مساحة السطح المحددة المقابلة ، وتزداد الطاقة السطحية ، ويزداد الميل إلى التجميع بين الجسيمات. كلما زادت الطاقة اللازمة للتغلب على تشتت الطاقة السطحية. في الوقت الحاضر ، يتم استخدام التحريك الميكانيكي بشكل عام ، وتوزيع الطاقة للتحريك الميكانيكي غير متساو. فقط في منطقة معينة ، تكون قوة القص كبيرة بما يكفي والطاقة عالية بما يكفي لفصل الجسيمات المجمعة. لتحسين قدرة التشتت ، واحد هو تحسين هيكل معدات التحريك لزيادة نسبة الفضاء لمنطقة التشتت الفعالة دون تغيير الحد الأقصى لمعدل القص ؛ والآخر هو زيادة قوة التحريك (زيادة سرعة التحريك) وزيادة سرعة القص. ستزداد مساحة التشتت الفعالة أيضا. الأول ينتمي إلى مشكلة المعدات ، ومقدار مساحة التحسين ، والطلاء عبر الإنترنت لا يدلي بتعليقات. في الحالة الأخيرة ، تكون مساحة التحسين محدودة ، لأن سرعة القص ترتفع إلى حد معين ، مما يتسبب في تلف المادة ويؤدي إلى كسر الجسيمات.
طريقة أكثر فعالية هي استخدام تكنولوجيا التشتت بالموجات فوق الصوتية. انها مجرد أن سعر معدات الموجات فوق الصوتية مرتفع نسبيا. سعر تلك التي اتصلت بها منذ بعض الوقت يمكن مقارنته بسعر الخلاطات الميكانيكية اليابانية المستوردة. وقت عملية التشتت بالموجات فوق الصوتية قصير ، ويتم تقليل الاستهلاك الكلي للطاقة ، وتأثير تشتت الملاط جيد ، وتتأخر بلمرة جزيئات المواد بشكل فعال ، ويتم تحسين الاستقرار بشكل كبير.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تحسين تأثير التشتت باستخدام مشتت.
