12361

بررسي روش هاي پوشش دهي ماده كاتدي NCM غني از نيكل

1400

دكتر سيد مرتضي مسعودپناه

با توجه به نياز روز افزون به انرژي تجديد پذير و مشكلات و تبعات استفاده از سوخت¬هاي فسيلي، تمركز و تقاضا به سمت سيستم¬هاي ذخيره انرژي پايدار و سازگار با محيط زيست افزايش يافته است كه باتري¬هاي ليتيم-يوني نقش برجسته¬اي را در رفع اين تقاضا ايفا خواهند كرد. كاتدهاي باتري¬هاي ليتيم-يون انواع مختلفي دارند و از جديدترين آن¬ها كاتدهاي غني از نيكل NCM هستند كه ساختار آن¬ها لايه¬اي بوده و چگالي انرژي بالايي را دارا مي¬باشند اما از مشكلات متعددي نظير عملكرد چرخه¬اي ضعيف، اختلاط كاتيون¬ها و نرخ پذيري نامطلوب رنج مي¬برند. راه حل برطرف كردن مشكلات كاتدهاي غني از نيكل، پوشش¬دهي كاتد است كه هم از واكنش¬هاي جانبي ناخواسته جلوگيري كرده و نيز منجر به پايداري كاتد در طي چرخه¬هاي شارژ و دشارژ در دما و ولتاژ بالا مي¬شود. پوشش¬هاي كاتد غني از نيكل NCM به چند گروه اكسيد فلزات، فلورايد فلزات، فسفات فلزات و كربنات فلزات تقسيم مي¬شوند. اكسيدهاي فلزي به تنهايي مناسب پوشش¬دهي نيستند چراكه سطح پوششي زبر و ضخامتي دارند و هدايت يوني بالايي ندارند، اين امر منجر به افزايش مقاومت الكتريكي كاتد در طي چرخه¬هاي شارژ و دشارژ مي¬شود كه در نتيجه آن، چرخه پذيري كاتد كاهش پيدا مي¬كند، لذا براي رفع اين مشكل از يك اكسيد و يك عامل هادي يون مانند پليمرهاي هادي و گرافن يا نانولوله¬هاي كربن استفاده مي¬شود تا ميزان هدايت يوني پوشش بهبود پيدا كند. در نتيجه پوشش¬دهي تنها به حفاظت از سطح كاتد خلاصه نمي¬شود و بهبود هدايت يوني 〖Li〗^+ پوشش نيز بسيار حائز اهميت است. با بررسي انواع پوشش¬هاي اعمال شده برروي كاتدهاي غني از نيكل، مي¬توان پوشش بهينه¬اي را انتخاب نمود كه از يك طرف داراي پوشش يكنواخت و همگن و از طرف ديگر داراي هدايت يوني بالا است.

7/24/2022 12:00:00 AM

79826

1402/06/27

Investigating the coating methods of NCM cathode material rich in nickel

باتري هاي ليتيم-يوني , كاتدهاي غني از نيكل NCM , پوشش¬دهي كاتدهاي NCM