লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারির নিম্ন তাপমাত্রার পারফরম্যান্স কীভাবে উন্নত করা যায়?

অন্যান্য ক্যাথোড উপকরণগুলির তুলনায়, LiFePO4 ইলেক্ট্রোড উপকরণগুলির অনেক সুবিধা রয়েছে, যেমন উচ্চতর তাত্ত্বিক নির্দিষ্ট ক্ষমতা, স্থিতিশীল কাজের ভোল্টেজ, স্থিতিশীল কাঠামো, ভাল সাইক্লাবিলিটি,কম খরচে কাঁচামাল এবং পরিবেশ বান্ধবঅতএব, এই উপাদান একটি আদর্শ ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদান এবং শক্তি ব্যাটারি জন্য প্রধান ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপকরণ এক হিসাবে নির্বাচিত হয়।

অনেক গবেষক নিম্ন তাপমাত্রায় LIBs এর ত্বরান্বিত কর্মক্ষমতা অবনতির প্রক্রিয়াটি অধ্যয়ন করেছেন, and it is believed that the deposition of active lithium and its catalytically grown solid-state electrolyte interface (SEI) lead to the decrease of ionic conductivity and the decrease of electron mobility in the electrolyte. ড্রপ, যা LIBs এর ক্ষমতা এবং শক্তি হ্রাস এবং কখনও কখনও এমনকি ব্যাটারি কর্মক্ষমতা ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করে।নিম্ন তাপমাত্রার কাজের পরিবেশ প্রধানত শীতকালে এবং উচ্চ অক্ষাংশ এবং উচ্চ উচ্চতা এলাকায় ঘটে, যেখানে নিম্ন তাপমাত্রা পরিবেশ LIBs এর কর্মক্ষমতা এবং জীবন প্রভাবিত করবে, এবং এমনকি অত্যন্ত গুরুতর নিরাপত্তা সমস্যা সৃষ্টি করবে।

নিম্ন তাপমাত্রা দ্বারা প্রভাবিত, গ্রাফাইটে লিথিয়াম ইন্টারক্যালেশন হার হ্রাস পায়, এবং ধাতব লিথিয়াম সহজে লিথিয়াম ডেনড্রাইট গঠন করতে নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের পৃষ্ঠায় precipitated হয়,যা ডায়াফ্রাগম ছিঁড়ে দেয় এবং ব্যাটারিতে অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিট সৃষ্টি করেতাই আল্পাইন অঞ্চলে বৈদ্যুতিক যানবাহন ব্যবহারের জন্য এলআইবিগুলির নিম্ন তাপমাত্রার পারফরম্যান্স উন্নত করার পদ্ধতিগুলি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।এই কাগজে নিম্নলিখিত চারটি দিক থেকে LiFePO4 ব্যাটারির নিম্ন তাপমাত্রা কর্মক্ষমতা উন্নত করার পদ্ধতিগুলি সংক্ষিপ্ত করা হয়েছে:

১) ইমপলস বর্তমান তাপ উৎপন্ন করে;

২) উচ্চমানের এসইআই ফিল্ম প্রস্তুত করতে ইলেক্ট্রোলাইট অ্যাডিটিভ ব্যবহার করুন;

3) LiFePO4 উপরিভাগ লেপ সংশোধিত উপাদান ইন্টারফেস conductivity;

৪) আইওন-ডোপেড মোডিফাইড LiFePO4 উপাদানের বাল্ক কন্ডাকটিভিটি।

1. কম তাপমাত্রা ব্যাটারি দ্রুত উত্তাপ পলস বর্তমান দ্বারা

এলআইবি চার্জ করার সময়, ইলেক্ট্রোলাইটে আয়নগুলির চলাচল এবং মেরুকরণ এলআইবিগুলির অভ্যন্তরে তাপের উত্পাদনকে উত্সাহিত করবে।এই তাপ উত্পাদন প্রক্রিয়াটি কম তাপমাত্রায় LIBs এর কর্মক্ষমতা উন্নত করতে কার্যকরভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে. ইমপ্লাস বর্তমান এমন একটি বর্তমানকে বোঝায় যার দিক পরিবর্তন হয় না এবং যার বর্তমান তীব্রতা বা ভোল্টেজ সময়ের সাথে পর্যায়ক্রমে পরিবর্তিত হয়।দ্রুত এবং নিরাপদে কম তাপমাত্রায় ব্যাটারি তাপমাত্রা বাড়াতে, De Jongh et al. একটি সার্কিট মডেল ব্যবহার করে তত্ত্বগতভাবে সিমুলেট করে যে কিভাবে একটি পালসড বর্তমান LIB গরম করে, এবং বাণিজ্যিক LIBs এর পরীক্ষামূলক পরীক্ষার মাধ্যমে সিমুলেশন ফলাফল যাচাই করে।ক্রমাগত চার্জিং এবং pulsed চার্জিং মধ্যে তাপ উত্পাদন পার্থক্য চিত্র 1 দেখানো হয়যেমনটি চিত্র ১ থেকে দেখা যায়, মাইক্রোসেকেন্ডের পালস সময় লিথিয়াম ব্যাটারিতে আরও তাপ উত্পাদন করতে পারে।

চিত্র ১ পলসড এবং ক্রমাগত চার্জিং মোড দ্বারা উত্পন্ন তাপ

Zhao et al. LiFePO4/MCNB ব্যাটারি উপর পালস বর্তমান উত্তেজনার প্রভাব অধ্যয়ন। গবেষণা পাওয়া যায় যে পালস বর্তমান উত্তেজনার পরে,ব্যাটারির পৃষ্ঠের তাপমাত্রা -১০ ডিগ্রি সেলসিয়াসে থেকে ৩ ডিগ্রি সেলসিয়াসে বেড়েছে, এবং ঐতিহ্যগত চার্জিং মোডের তুলনায়, পুরো চার্জিং সময় 36min (23.4%) দ্বারা সংক্ষিপ্ত করা হয়, একই নিষ্কাশন হারে 7,1% দ্বারা ক্ষমতা বৃদ্ধি, অতএব,এই চার্জিং মোডটি নিম্ন তাপমাত্রার LiFePO4 ব্যাটারির দ্রুত চার্জিংয়ের জন্য অনুকূল.

Zhu et al. LiFePO4 পাওয়ার লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির নিম্ন তাপমাত্রা ব্যাটারি জীবন (স্বাস্থ্য অবস্থা) উপর পালস বর্তমান গরম প্রভাব অধ্যয়ন। তারা পালস বর্তমান ফ্রিকোয়েন্সি প্রভাব অধ্যয়ন,ব্যাটারির তাপমাত্রায় বর্তমান তীব্রতা এবং ভোল্টেজ পরিসীমা, যেমন চিত্র ২-এ দেখানো হয়েছে। ফলাফলগুলি দেখিয়েছে যে উচ্চতর বর্তমানের তীব্রতা, কম ফ্রিকোয়েন্সি এবং বৃহত্তর ভোল্টেজ পরিসীমা LIBs এর তাপ জমা এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধি বৃদ্ধি করেছে।২৪০ টি গরম করার চক্রের পরে (প্রতিটি চক্র -২০ ডিগ্রি সেলসিয়াসে 1800 সেকেন্ডের ইমপ্লাস গরম করার সমান), তারা ব্যাটারি ধারণক্ষমতা ধরে রাখা এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল প্রতিবন্ধকতা অধ্যয়ন করে pulsed বর্তমান গরম করার পরে LIBs স্বাস্থ্য অবস্থা (SOH) মূল্যায়ন,এবং SEM এবং EDS দ্বারা ব্যাটারির নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের পৃষ্ঠের আকৃতির পরিবর্তন অধ্যয়নফলাফল দেখিয়েছে যে, ইমপ্লাস বর্তমান উত্তাপ নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠায় লিথিয়াম আয়ন জমা বৃদ্ধি করে না,তাই পালস গরম করার ক্ষমতা ক্ষয় এবং লিথিয়াম জমা দ্বারা সৃষ্ট লিথিয়াম ডেনড্রাইট বৃদ্ধি ঝুঁকি তীব্রতর হবে না.

চিত্র ২.২ ব্যাটারির তাপমাত্রার পরিবর্তনের সাথে সাথে যখন লিথিয়াম ব্যাটারিটি 30Hz ((a) এবং 1Hz ((b) এর ফ্রিকোয়েন্সির সাথে পালস বর্তমানের সাথে বিভিন্ন বর্তমানের তীব্রতা এবং ভোল্টেজ ব্যাপ্তির সাথে চার্জ করা হয়

2. ইলেক্ট্রোলাইট-ইলেক্ট্রোড ইন্টারফেসে চার্জ ট্রান্সফার প্রতিরোধের হ্রাস করার জন্য SEI ঝিল্লি ইলেক্ট্রোলাইট পরিবর্তন

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির নিম্ন তাপমাত্রার পারফরম্যান্স ব্যাটারির আয়ন গতিশীলতার সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত।এবং ইলেক্ট্রোড উপাদান পৃষ্ঠের উপর SEI ফিল্ম লিথিয়াম আয়ন গতিশীলতা প্রভাবিত মূল লিঙ্কলিয়াও ইত্যাদি কার্বনেট ভিত্তিক ইলেক্ট্রোলাইটের প্রভাব অধ্যয়ন করেছেন (1 mol/L LiPF6/EC+DMC+DEC+EMC, ভলিউম অনুপাত 1:1:1০৩) কম তাপমাত্রায় LiFePO4 বাণিজ্যিক লিথিয়াম ব্যাটারির পারফরম্যান্স সম্পর্কে।ব্যাটারির ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্স উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) tests show that the increase in charge transfer resistance and the decrease in lithium ion diffusion capacity are the main factors for the degradation of battery performanceতাই ইলেক্ট্রোলাইট-ইলেক্ট্রোড ইন্টারফেসের প্রতিক্রিয়াশীলতা বাড়ানোর জন্য ইলেক্ট্রোলাইট পরিবর্তন করে লাইফপিও-৪ ব্যাটারির নিম্ন তাপমাত্রার পারফরম্যান্স উন্নত করা হবে বলে আশা করা হচ্ছে।

চিত্র ৩ (ক) বিভিন্ন তাপমাত্রায় LiFePO4 ইলেক্ট্রোডের EIS;

(খ) LiFePO4 EIS দ্বারা সজ্জিত সমতুল্য সার্কিট মডেল

LiFePO4 ব্যাটারির নিম্ন তাপমাত্রার ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্সকে কার্যকরভাবে উন্নত করতে পারে এমন একটি ইলেক্ট্রোলাইট সিস্টেম খুঁজে পেতে, ঝাং ইত্যাদি।LiFePO4 ব্যাটারির নিম্ন তাপমাত্রা সাইক্লিং কর্মক্ষমতা উন্নত করতে ইলেক্ট্রোলাইটে LiBF4-LiBOB মিশ্রিত লবণ যোগ করার চেষ্টা করা হয়েছেউল্লেখযোগ্যভাবে, মিশ্রিত লবণে LiBOB এর মোলার ভগ্নাংশ 10% এর কম হলেই সর্বোত্তম পারফরম্যান্স অর্জন করা হয়েছিল।LiFePO4/C ব্যাটারির জন্য ইলেক্ট্রোলাইট হিসাবে প্রোপিলিন কার্বোনেটে (PC) LiPF4 ((C2O4) ((LiFOP) দ্রবীভূত এবং এটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত LiPF6-EC ইলেক্ট্রোলাইট সিস্টেমের সাথে তুলনা করেএটি পাওয়া গেছে যে যখন ব্যাটারিটি কম তাপমাত্রায় চক্র করা হয়েছিল তখন LIBs এর প্রথম চক্রের নিষ্কাশন ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছিল;ইআইএস ডেটা থেকে জানা গেছে যে, লিফোপ/পিসি ইলেক্ট্রোলাইট LIBs এর অভ্যন্তরীণ প্রতিবন্ধকতা হ্রাস করে LIBs এর নিম্ন তাপমাত্রা সাইক্লিং পারফরম্যান্স উন্নত করেছে.

লিটিয়াম ডিফ্লুওরো (অক্সাল্যাট) বোরেট (LiODFB) ইলেক্ট্রোলাইট সিস্টেমের দুটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্সের গবেষণা করেছেনঃ LiODFB-DMS এবং LiODFB-SL/DMS,এবং সাধারণভাবে ব্যবহৃত LiPF6-EC/DMC ইলেক্ট্রোলাইটের সাথে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্স তুলনা, এবং দেখা গেছে যে LiODFB-SL/DMS এবং LiODFB-SL/DES ইলেক্ট্রোলাইটগুলি নিম্ন তাপমাত্রায় LiFePO4 ব্যাটারির সাইক্লিং স্থিতিশীলতা এবং হার ক্ষমতা উন্নত করতে পারে।ইআইএস গবেষণায় দেখা গেছে যে লিওডিএফবি ইলেক্ট্রোলাইট কম ইন্টারফেস ইম্পেড্যান্স সহ এসইআই ফিল্ম গঠনের জন্য অনুকূল, যা আয়নের ছড়িয়ে পড়া এবং চার্জের চলাচলকে উৎসাহিত করে, যার ফলে LiFePO4 ব্যাটারির নিম্ন তাপমাত্রা সাইক্লিং পারফরম্যান্স উন্নত হয়।একটি উপযুক্ত ইলেক্ট্রোলাইট রচনা চার্জ ট্রান্সফার প্রতিরোধের হ্রাস এবং ইলেক্ট্রোড উপাদান ইন্টারফেসে লিথিয়াম আয়নগুলির প্রসার হার বৃদ্ধি করতে উপকারী, যার ফলে কার্যকরভাবে নিম্ন তাপমাত্রা কর্মক্ষমতা LIBs উন্নত।

ইলেক্ট্রোলাইট অ্যাডিটিভগুলি এসইআই ফিল্মগুলির গঠন এবং কাঠামো নিয়ন্ত্রণের কার্যকর উপায়গুলির মধ্যে একটি, যার ফলে এলআইবিগুলির কার্যকারিতা উন্নত হয়।নিম্ন তাপমাত্রায় LiFePO4 ব্যাটারির স্রাব ক্ষমতা এবং হার কর্মক্ষমতা উপর FEC প্রভাব অধ্যয়নগবেষণায় দেখা গেছে যে ইলেক্ট্রোলাইটে 2% FEC যোগ করার পরে, LiFePO4 ব্যাটারি কম তাপমাত্রায় উচ্চতর নিষ্কাশন ক্ষমতা এবং হার কর্মক্ষমতা দেখিয়েছে। SEM এবং XPS SEI গঠন দেখিয়েছে,এবং ইআইএস ফলাফল দেখিয়েছে যে ইলেক্ট্রোলাইটে এফইসি যুক্ত করা কার্যকরভাবে নিম্ন তাপমাত্রায় লাইফপিও 4 ব্যাটারির প্রতিবন্ধকতা হ্রাস করতে পারে, তাই ব্যাটারির পারফরম্যান্সের উন্নতি SEI ফিল্মের আয়নিক পরিবাহিতা বৃদ্ধি এবং LiFePO4 ইলেক্ট্রোডের মেরুকরণকে দায়ী করা হয়। Wu et al.এসইআই ফিল্ম বিশ্লেষণের জন্য এক্সপিএস ব্যবহার করে এবং এর সাথে সম্পর্কিত প্রক্রিয়াটি আরও অধ্যয়ন করে।তারা দেখতে পেয়েছে যে যখন FEC ইন্টারফেস ফিল্ম গঠনে অংশ নেয়, তখন LiPF6 এবং কার্বনেট দ্রাবকের বিভাজন দুর্বল হয়,এবং LixPOyFz এবং দ্রাবক বিভাজন দ্বারা উত্পাদিত কার্বনেট পদার্থের পরিমাণ হ্রাস পেয়েছেএইভাবে, নিম্ন প্রতিরোধের এবং ঘন কাঠামোর সাথে এসইআই ফিল্মটি লাইফপিও 4 এর পৃষ্ঠে গঠিত হয়। যেমন চিত্র 4 এ দেখানো হয়েছে, FEC যোগ করার পরে,LiFePO4 এর CV কার্ভগুলি দেখায় যে অক্সিডেশন/রেডাকশন পিকগুলি একে অপরের কাছাকাছি, ইঙ্গিত দেয় যে FEC যোগ করা LiFePO4 ইলেক্ট্রোডের মেরুকরণ হ্রাস করতে পারে। অতএব, পরিবর্তিত SEI ইলেক্ট্রোড / ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেসে লিথিয়াম আয়নগুলির মাইগ্রেশনকে উৎসাহিত করে,এভাবে LiFePO4 ইলেক্ট্রোডের ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্স বাড়ানো.

চিত্র ৪.০% এবং ১০% FEC ধারণকারী ইলেক্ট্রোলাইটে LiFePO4 সেলগুলির চক্রীয় ভোল্টামোগ্রাম -২০°C এ

উপরন্তু, লায়ো ইত্যাদিও আবিষ্কার করেছেন যে ইলেক্ট্রোলাইটে বুটিল সুলতন (বিএস) যোগ করার অনুরূপ প্রভাব রয়েছে, অর্থাৎ একটি পাতলা কাঠামো এবং কম প্রতিবন্ধকতা সহ একটি এসইআই ফিল্ম গঠন করে,এবং এসইআই ফিল্মের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় লিথিয়াম আয়নগুলির মাইগ্রেশন হার উন্নত করেঅতএব, , বিএস যোগ করা কম তাপমাত্রায় লাইফপিও 4 ব্যাটারির ক্ষমতা এবং রেট পারফরম্যান্সকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে।

3. LiFePO4 উপাদান পৃষ্ঠ প্রতিরোধের কমাতে পৃষ্ঠ আবরণ পরিবাহী স্তর

One of the important reasons for the degradation of lithium battery performance in low temperature environment is the increase of impedance at the electrode interface and the decrease of ion diffusion rate. LiFePO4 পৃষ্ঠ আবরণ পরিবাহী স্তর কার্যকরভাবে ইলেক্ট্রোড উপকরণ মধ্যে যোগাযোগ প্রতিরোধের কমাতে পারেন,এইভাবে নিম্ন তাপমাত্রায় LiFePO4 এর মধ্যে এবং বাইরে আয়নগুলির প্রসার হার উন্নতচিত্র ৫-এ দেখানো হয়েছে, লিফপিও৪ (এলএফপি@সি/সিএনটি) লেপ দেওয়ার জন্য উ ইত্যাদি দুইটি কার্বনযুক্ত উপাদান (অমর্ফ কার্বন এবং কার্বন ন্যানোটিউব) ব্যবহার করেছেন।এবং সংশোধিত LFP@C/CNT এর নিম্ন তাপমাত্রায় চমৎকার পারফরম্যান্স ছিল-২৫ ডিগ্রি সেলসিয়াসে স্রাবের সময় ক্ষমতা ধরে রাখার হার প্রায় ৭১.৪%। ইআইএস বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে পারফরম্যান্সে এই উন্নতি মূলত লাইফপিও৪ ইলেক্ট্রোড উপাদানের হ্রাসপ্রাপ্ত প্রতিবন্ধকতার কারণে ঘটেছে।.

চিত্র ৫. এলএফপি@সি/সিএনটি ন্যানোকম্পোজিটের এইচআরটিইএম চিত্র (ক), কাঠামোগত চিত্র (খ) এবং এসইএম চিত্র

অনেক লেপ উপকরণের মধ্যে, ধাতু বা ধাতু অক্সাইড ন্যানোপার্টিকলগুলি তাদের চমৎকার বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং সহজ প্রস্তুতি পদ্ধতির কারণে অনেক গবেষকের মনোযোগ আকর্ষণ করেছে।ইয়াও ইত্যাদি. পরীক্ষায় CeO2 কণাগুলি LiFePO4 এর পৃষ্ঠের উপর অভিন্নভাবে বিতরণ করা হয়েছিল।গতিবিদ্যা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়েছে, যা ইলেক্ট্রোড উপাদান এবং বর্তমান সংগ্রাহক পাশাপাশি কণা মধ্যে উন্নত যোগাযোগের জন্য দায়ী করা হয়,পাশাপাশি LiFePO4- ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেসে বর্ধিত চার্জ ট্রান্সফার, যা ইলেক্ট্রোডের মেরুকরণ হ্রাস করে।

একইভাবে, জিন ইত্যাদি লিফপিও 4 এর পৃষ্ঠকে লেপ দেওয়ার জন্য ভি 2 ও 3 এর ভাল বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা ব্যবহার করে এবং লেপযুক্ত নমুনার ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলি পরীক্ষা করে।লিথিয়াম আয়ন অধ্যয়ন দেখায় যে ভাল পরিবাহিতা সঙ্গে V2O3 স্তর উল্লেখযোগ্যভাবে LiFePO4 ইলেক্ট্রোড মধ্যে লিথিয়াম আয়ন পরিবহন উন্নীত করতে পারেন, এবং তাই V2O3 পরিবর্তিত LiFePO4/C ব্যাটারি নিম্ন তাপমাত্রা পরিবেশে চমৎকার ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কর্মক্ষমতা প্রদর্শন করে, যেমন চিত্র 6 দেখানো হয়েছে।

চিত্র ৬। কম তাপমাত্রায় বিভিন্ন ভি২ও৩-এর সাথে লেপযুক্ত লাইফপিও-৪ এর সাইক্লিং পারফরম্যান্স

Lin et al. একটি সহজ electrodeposition (ED) প্রক্রিয়া দ্বারা LiFePO4 উপাদান পৃষ্ঠ উপর লেপ Sn ন্যানো পার্টিকল,এবং পদ্ধতিগতভাবে LiFePO4/C সেলগুলির ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্সের উপর Sn লেপ প্রভাব অধ্যয়নSEM এবং EIS বিশ্লেষণ দেখায় যে Sn লেপ LiFePO4 কণার মধ্যে যোগাযোগ উন্নত করে এবং উপাদানটি কম তাপমাত্রায় কম চার্জ ট্রান্সফার প্রতিরোধের এবং উচ্চতর লিথিয়াম প্রসার হার আছে,তাই, Sn লেপ কম তাপমাত্রায় LiFePO4/C ব্যাটারি নির্দিষ্ট ক্ষমতা, চক্র কর্মক্ষমতা এবং হার কর্মক্ষমতা উন্নত

তদুপরি, ট্যাং ইত্যাদি এলআইএফপিও 4 ইলেকট্রোড উপাদানটির পৃষ্ঠকে লেপ দেওয়ার জন্য একটি পরিবাহী উপাদান হিসাবে অ্যালুমিনিয়াম-ডোপড জিংক অক্সাইড (এজেডও) ব্যবহার করেছিলেন।ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পরীক্ষার ফলাফল দেখায় যে AZO লেপ এছাড়াও ব্যাপকভাবে হার ক্ষমতা এবং LiFePO4 কম তাপমাত্রা কর্মক্ষমতা উন্নত করতে পারেন, যা চালক AZO লেপের কারণে LiFePO4 উপাদানের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা বৃদ্ধি করে।

চতুর্থত, বাল্ক ডোপিং LiFePO4 ইলেক্ট্রোড উপাদানগুলির বাল্ক প্রতিরোধের হ্রাস করে

আইওন ডোপিং LiFePO4 অলিভিন গ্রিড স্ট্রাকচারে ফাঁকা জায়গা তৈরি করতে পারে, যা উপাদানটিতে লিথিয়াম আয়নগুলির বিস্তারের হারকে উৎসাহিত করে,এভাবে LiFePO4 ব্যাটারির ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কার্যকারিতা বাড়ানো. ঝাং এট আল. সিন্থেটিক ল্যানথানাম এবং ম্যাগনেসিয়াম লি 0.99La0.01Fe0.9Mg0.1PO4/গ্রাফাইট এয়ারোজেল কম্পোজিট ইলেকট্রোড উপাদান সমাধান impregnation প্রক্রিয়া দ্বারা doped,যা নিম্ন তাপমাত্রায় চমৎকার ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্স দেখিয়েছে, and the results of electrochemical impedance experiments It is shown that this superiority is mainly attributed to the enhanced electronic conductivity of the material by ion doping and graphite aerogel coating.

হুয়াং ইত্যাদি একটি সহজ কঠিন-রাজ্য প্রতিক্রিয়া দ্বারা Mg এবং F কো-ডোপড LiFe0.92Mg0.08 ((PO4) 0.99F0.03 ইলেক্ট্রোড উপাদান প্রস্তুত।কাঠামো এবং রূপবিজ্ঞান চরিত্রায়নের ফলাফল দেখিয়েছে যে Mg এবং F সমানভাবে LiFePO4 স্ফটিকগুলিতে ডোপ করা যেতে পারেইলেক্ট্রোড উপাদান গঠন এবং কণা আকার পরিবর্তন ছাড়া গ্রিড মধ্যে. অ-আয়ন-doped LiFePO4 উপাদান এবং Mg বা F একক-doped LiFePO4 উপাদান তুলনায়,কম তাপমাত্রায় কো-ডোপড LiFePO4 এর সেরা ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্স রয়েছেইআইএস ফলাফল দেখায় যে এমজি এবং এফ এর কো-ডোপিং ইলেকট্রন স্থানান্তর হার এবং আয়ন পরিবাহিতা হার বৃদ্ধি করে,এর একটি কারণ হল যে Mg-O বন্ডের দৈর্ঘ্য Fe-O বন্ডের চেয়ে কম, যা লিথিয়াম আয়ন প্রসারণ চ্যানেল প্রসারিত করে এবং LiFePO4 আয়নিক পরিবাহিতা উন্নত করে।

ওয়াং ইত্যাদি তরল-ফেজ precipitation দ্বারা samarium-doped LiFe1-xSmxPO4/C কম্পোজিট সংশ্লেষিত।ফলাফল দেখায় যে Sm3 + আয়ন ডোপিং একটি ছোট পরিমাণে পোলারাইজেশন overpotential এবং চার্জ স্থানান্তর প্রতিরোধের হ্রাস করতে পারেন, যার ফলে LiFePO4 এর নিম্ন তাপমাত্রার ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্স উন্নত হয়।গবেষণায় দেখা গেছে যে Ti3SiC2 ডোপিং কার্যকরভাবে নিম্ন তাপমাত্রায় LiFePO4 ইলেক্ট্রোড উপাদান ইন্টারফেসে লিথিয়াম আয়ন স্থানান্তর হার উন্নত করতে পারেনতাই, Ti3SiC2-ডোপড LiFePO4 নিম্ন তাপমাত্রায় চমৎকার পারফরম্যান্স দেখায়।Li3V2(PO4) 3 ডোপযুক্ত LiFePO4 ইলেক্ট্রোড উপাদান (LFP-LVP) Ma et al দ্বারা প্রস্তুত করা হয়েছিলEIS ফলাফল দেখায় যে LFP-LVP ইলেক্ট্রোড উপাদান কম চার্জ স্থানান্তর প্রতিরোধের ছিল,এবং চার্জ ট্রান্সফারের ত্বরণ LiFePO4/C ব্যাটারির নিম্ন তাপমাত্রার বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা উন্নত করেছে. রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য.