ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಎಂದರೇನು?

ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಎಂದರೇನು?

ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ

ಲಿಥಿಯಂ -ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿನ ಅಯಾನುಗಳ ವಾಹಕವಾಗಿದೆ. ಚಿತ್ರ 7-4 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಲಿಥಿಯಂ ಲವಣಗಳು, ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳು ಮತ್ತು ಸೇರ್ಪಡೆಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ. ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವು ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ನಡುವೆ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ನಡೆಸುವಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಯಂತಹ ಅದರ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಖಾತ್ರಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳನ್ನು ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶುದ್ಧ ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳು, ಲಿಥಿಯಂ ಲವಣಗಳು ಮತ್ತು ಅಗತ್ಯ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳಿಂದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿದರೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಅದರ ಚಕ್ರದ ಜೀವನ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಮೂಲ ಸಂಯೋಜನೆಯು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಬದಲಾಗದೆ ಉಳಿದಿದೆ; ನಾವೀನ್ಯತೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಕಾದಂಬರಿ ಲಿಥಿಯಂ ಲವಣಗಳು ಮತ್ತು ಸೇರ್ಪಡೆಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿದೆ, ಜೊತೆಗೆ ಇಂಟರ್ಫೇಶಿಯಲ್ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳ ಆಳವಾದ ತಿಳುವಳಿಕೆಯಾಗಿದೆ.

ಚಿತ್ರ 7-5 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಲಿಥಿಯಂ ಲವಣಗಳಲ್ಲಿ ಹಲವು ವಿಧಗಳಿವೆ, ಆದರೆ ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವೇ ಕೆಲವು ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಆದರ್ಶ ಲಿಥಿಯಂ ಉಪ್ಪು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು:

1) ಕಡಿಮೆ ಅಸೋಸಿಯೇಷನ್ ​​ಪದವಿ, ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಕರಗುತ್ತದೆ, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಖಾತ್ರಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ.

2) ಉತ್ಕರ್ಷಣ ನಿರೋಧಕ ಮತ್ತು ಕಡಿತ ಪ್ರತಿರೋಧದೊಂದಿಗೆ ಅಯಾನುಗಳು; ಕಡಿತ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಸ್ಥಿರ, ಕಡಿಮೆ{1}}ನಿರೋಧಕ SEI ಫಿಲ್ಮ್ ರಚನೆಗೆ ಅನುಕೂಲ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ.

3) ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ವಿಭಜಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಹಾನಿಕಾರಕ ಅಡ್ಡ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡದೆ ಉತ್ತಮ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆ.

4) ಸರಳ ತಯಾರಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ, ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ, -ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದ ಮತ್ತು ಮಾಲಿನ್ಯ{2}}ಮುಕ್ತ.

LiPF6 ಅತ್ಯಂತ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಲಿಥಿಯಂ ಉಪ್ಪು. ಅದರ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಅದರ ಅತ್ಯಂತ ಮಹೋನ್ನತವಲ್ಲದಿದ್ದರೂ, ಇದು ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ ಮಿಶ್ರಿತ ದ್ರಾವಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ ಒಟ್ಟಾರೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. LiPF6 ಕೆಳಗಿನ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ:

1) ಜಲೀಯವಲ್ಲದ ದ್ರಾವಕಗಳಲ್ಲಿ -ಸೂಕ್ತ ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆ.

2) ಇದು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಫಾಯಿಲ್ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂಗ್ರಾಹಕಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾದ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯತೆಯ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು.

3) ಇದು ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ ದ್ರಾವಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾದ SEI ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ಸಿನರ್ಜಿಸ್ಟಿಕ್ ಆಗಿ ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.

ಆದಾಗ್ಯೂ, LiPF6 ಕಳಪೆ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ವಿಭಜನೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಗುರಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಉಪಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ SEI ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ಹಾನಿಗೊಳಿಸಬಹುದು, ಧನಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಸಕ್ರಿಯ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಕರಗಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.

LiBF ಸಹ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಲಿಥಿಯಂ ಉಪ್ಪು ಸಂಯೋಜಕವಾಗಿದೆ. LiPF6 ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, LiBF ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನದ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಉತ್ತಮವಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮವಾದ ಕಡಿಮೆ{3}}ತಾಪಮಾನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. LiBF ಹೆಚ್ಚಿನ ವಾಹಕತೆ, ವಿಶಾಲವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ವಿಂಡೋ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. SEI ಫಿಲ್ಮ್‌ನ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ನೇರವಾಗಿ ಭಾಗವಹಿಸುವುದರಿಂದ ಅದರ ಫಿಲ್ಮ್-ರೂಪಿಸುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ಇದರ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಯೋಜನವಿದೆ.

ರಚನಾತ್ಮಕವಾಗಿ, LiDFOB ಅರ್ಧ{0}}LiBOB ಮತ್ತು LiBF ಅಣುಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ, ಇದು LiBOB ನ ಉತ್ತಮ ಫಿಲ್ಮ್‌ನ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು{1}}ರೂಪಿಸುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಮತ್ತು LiBF4 ನ ಉತ್ತಮ-ತಾಪಮಾನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. LiBOB ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, LiDFOB ರೇಖೀಯ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ ದ್ರಾವಕಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದರ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ-ತಾಪಮಾನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ LiPF4 ಗಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಬ್ಯಾಟರಿ ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಉತ್ತಮ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಫಾಯಿಲ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣವನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ.

LiTFSI ರಚನೆಯಲ್ಲಿನ CF₃SO₂ ಗುಂಪುಗಳು ಬಲವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್{0}}ಹಿಂತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಇದು ಋಣಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್‌ನ ಡಿಲೊಕಲೈಸೇಶನ್ ಅನ್ನು ಉಲ್ಬಣಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಯಾನು ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಉಪ್ಪಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕರಗುವಿಕೆ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, LiTFSI ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಿಘಟನೆಯ ತಾಪಮಾನ, ಮತ್ತು ಸುಲಭವಾಗಿ ಹೈಡ್ರೊಲೈಸ್ ಆಗುವುದಿಲ್ಲ; ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು 3.7V ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಕರೆಂಟ್ ಕಲೆಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ತೀವ್ರವಾಗಿ ನಾಶಪಡಿಸುತ್ತದೆ.

LiFSI ಅಣುವಿನಲ್ಲಿರುವ ಫ್ಲೋರಿನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಪ್ರಬಲವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹಿಂತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಇದು N ನಲ್ಲಿನ ಋಣಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಡಿಲೊಕಲೈಸ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ದುರ್ಬಲ ಅಯಾನು ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು Li+ ನ ಸುಲಭ ವಿಘಟನೆ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಾಹಕತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

LiPO2F2 ಉತ್ತಮ ಕಡಿಮೆ{2}}ತಾಪಮಾನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಸಂಯೋಜಕವಾಗಿ, ಇದು ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ LixPOyFz ಮತ್ತು LiF ನಲ್ಲಿ ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿರುವ SEI ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು, ಇದು ಬ್ಯಾಟರಿ ಇಂಟರ್ಫೇಶಿಯಲ್ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿ ಚಕ್ರದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, LiPO2F2 ಸಹ ಕಡಿಮೆ ಕರಗುವಿಕೆಯಿಂದ ಬಳಲುತ್ತಿದೆ.

ನ ಮುಖ್ಯ ಅಂಶದ್ರವ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕವಾಗಿದೆ, ಇದು ಲಿಥಿಯಂ ಲವಣಗಳನ್ನು ಕರಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳಿಗೆ ವಾಹಕವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಲಿಥಿಯಂ -ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕವು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಷರತ್ತುಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ:

1) ಲಿಥಿಯಂ ಲವಣಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ಬಲವಾದ ಕರಗುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ.

2) ಕಡಿಮೆ ಕರಗುವ ಬಿಂದು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕುದಿಯುವ ಬಿಂದು, ವಿಶಾಲ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ದ್ರವ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವುದು.

3) ಕಡಿಮೆ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ, ಲಿಥಿಯಂ-ಅಯಾನ್ ಸಾಗಣೆಯನ್ನು ಸುಗಮಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

4) ಉತ್ತಮ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆ, ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಹಾನಿ ಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ ಅಥವಾ ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಕರಗಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

5) ಹೆಚ್ಚಿನ ಫ್ಲ್ಯಾಷ್ ಪಾಯಿಂಟ್, ಉತ್ತಮ ಸುರಕ್ಷತೆ, ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ, -ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದ ಮತ್ತು{2}}ಮಾಲಿನ್ಯವಲ್ಲದ.

ಲಿಥಿಯಂ -ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಕಾರ್ಬೊನೇಟ್ ದ್ರಾವಕಗಳು ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ಈಥರ್ ದ್ರಾವಕಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಚಿತ್ರ 7-6 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ-ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವನ್ನು ಪಡೆಯಲು, ಎರಡು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮಿಶ್ರ ದ್ರಾವಕವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಪರಸ್ಪರ ಪೂರಕವಾಗಿ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಒಟ್ಟಾರೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ ದ್ರಾವಕಗಳ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕ 7-1 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಕೋಷ್ಟಕ 7-1 ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ ದ್ರಾವಕಗಳ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ಸಾವಯವ ಈಥರ್ ದ್ರಾವಕಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ 1,2-ಡೈಮೆಥಾಕ್ಸಿಪ್ರೊಪೇನ್ (DMP), ಡೈಮೆಥಾಕ್ಸಿಮೆಥೇನ್ (DMM), ಮತ್ತು ಎಥಿಲೀನ್ ಗ್ಲೈಕಾಲ್ ಡೈಮೀಥೈಲ್ ಈಥರ್ (DME), ಮತ್ತು ಸೈಕ್ಲಿಕ್ ಈಥರ್‌ಗಳಾದ ಟೆಟ್ರಾಹೈಡ್ರೊಫ್ಯೂರಾನ್ (THF) ಮತ್ತು 2{2{6} ಹೈಡ್ರೋಫ್ಯೂರಾನ್ (THF)} ನಂತಹ ಸರಣಿ ಈಥರ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಚೈನ್ ಈಥರ್ ದ್ರಾವಕಗಳಿಗೆ, ಇಂಗಾಲದ ಸರಪಳಿ ಉದ್ದವಾದಷ್ಟೂ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ವಲಸೆ ದರ. ಎಥಿಲೀನ್ ಗ್ಲೈಕಾಲ್ ಡೈಮಿಥೈಲ್ ಈಥರ್ ಲಿಥಿಯಂ ಹೆಕ್ಸಾಫ್ಲೋರೋಫಾಸ್ಫೇಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾದ ಚೆಲೇಟ್ (LiPF6·DME) ಅನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು, ಇದು ಲಿಥಿಯಂ ಲವಣಗಳಿಗೆ ಬಲವಾದ ಕರಗುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ವಾಹಕತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, DME ಕಳಪೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾದ ಪ್ಯಾಸಿವೇಶನ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.

ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ ದ್ರಾವಕಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರೋಪಿಲೀನ್ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ (PC) ಮತ್ತು ಎಥಿಲೀನ್ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ (EC), ಮತ್ತು ಡೈಮಿಥೈಲ್ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ (DMC), ಡೈಥೈಲ್ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ (DEC) ಮತ್ತು ಮೀಥೈಲ್ ಈಥೈಲ್ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ (EMC) ನಂತಹ ಸರಣಿ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್‌ಗಳಂತಹ ಸೈಕ್ಲಿಕ್ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್‌ಗಳು ಸೇರಿವೆ. ಆವರ್ತಕ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಲಿಥಿಯಂ ಲವಣಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಕರಗುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಅವುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಲಿಥಿಯಂ-ಅಯಾನ್ ವಲಸೆ ದರವು ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಚೈನ್ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್‌ಗಳು ಕಡಿಮೆ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ದುರ್ಬಲ ಲಿಥಿಯಂ ಉಪ್ಪು ಕರಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಹರಿವು, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ವಲಸೆಯನ್ನು ಸುಗಮಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಜ್ವಾಲೆಯ ನಿರೋಧಕ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳ ಪ್ರಕಾರಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 7-7 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ಗಮನಾರ್ಹ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಆರ್ಥಿಕ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಲಿಥಿಯಂ -ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಕ್ಕೆ ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಕೆಲವು ಬ್ಯಾಟರಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ರಿವರ್ಸಿಬಲ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್/ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ, ಸೈಕಲ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ದರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷತೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ಲಿಥಿಯಂ{8}}ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರ್ಶ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಸಂಯೋಜಕವು ಈ ಕೆಳಗಿನ ನಾಲ್ಕು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು:

1) ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕರಗುವಿಕೆ.

2) ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಮೊತ್ತವು ಒಂದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

3) ಬ್ಯಾಟರಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಇತರ ಬ್ಯಾಟರಿ ಘಟಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಹಾನಿಕಾರಕ ಅಡ್ಡ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಲ್ಲ.

4) ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ, -ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ವಿಷತ್ವ.

ಅವುಗಳ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ, ಸೇರ್ಪಡೆಗಳನ್ನು ವಾಹಕ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು, ಓವರ್‌ಚಾರ್ಜ್ ರಕ್ಷಣೆ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು, ಜ್ವಾಲೆಯ ನಿವಾರಕ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು, SEI ಫಿಲ್ಮ್{0}}ರೂಪಿಸುವ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು, ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತು ರಕ್ಷಕಗಳು, LiPF6 ಸ್ಟೇಬಿಲೈಜರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಬಹುದು.

ವಾಹಕ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ಅಯಾನುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಮನ್ವಯಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ದರದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ, ಲಿಥಿಯಂ ಉಪ್ಪು ವಿಸರ್ಜನೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ವಾಹಕ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ಸಮನ್ವಯ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಮೂಲಕ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದರಿಂದ, ಅವುಗಳನ್ನು ಲಿಗಂಡ್ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಅಯಾನುಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಅಯಾನಿಕ್ ಲಿಗಂಡ್‌ಗಳು, ಕ್ಯಾಟಯಾನಿಕ್ ಲಿಗಂಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ತಟಸ್ಥ ಲಿಗಂಡ್‌ಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಓವರ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ಓವರ್ಚಾರ್ಜ್ ರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಓವರ್ಚಾರ್ಜ್ ಸಹಿಷ್ಣುತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಅವುಗಳನ್ನು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗಿ ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ಮತ್ತು ಮೊನೊಮರ್ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅನಿಸೋಲ್ ಸರಣಿಗಳಾಗಿವೆ, ಅವುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಕರಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಮೊನೊಮರ್ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತವೆ, ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಮರ್ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಲೇಪಿಸುತ್ತದೆ, ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಮೊನೊಮರ್ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಕ್ಸಿಲೀನ್ ಮತ್ತು ಫೀನೈಲ್ಸೈಕ್ಲೋಹೆಕ್ಸೇನ್‌ನಂತಹ ಆರೊಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ.

ಜ್ವಾಲೆಯ ನಿವಾರಕ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ದಹನ ಬಿಂದುವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ದಹನವನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುವ ಸ್ವತಂತ್ರ ರಾಡಿಕಲ್ ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕೊನೆಗೊಳಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳ ಪ್ರಕಾರಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 7{2}}8 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಸುಡುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಜ್ವಾಲೆಯ ನಿವಾರಕಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದು ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಜ್ವಾಲೆಯ ನಿವಾರಕ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳ ಕ್ರಿಯೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಎರಡು ಪಟ್ಟು:

1) ಅನಿಲ ಹಂತ ಮತ್ತು ಮಂದಗೊಳಿಸಿದ ಹಂತದ ನಡುವೆ ನಿರೋಧಕ ಪದರವನ್ನು ರಚಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಅವು ಮಂದಗೊಳಿಸಿದ ಮತ್ತು ಅನಿಲ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ದಹನವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತವೆ.

2) ಅವರು ದಹನ ಕ್ರಿಯೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಸ್ವತಂತ್ರ ರಾಡಿಕಲ್ಗಳನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುತ್ತಾರೆ, ಅನಿಲ ಹಂತಗಳ ನಡುವಿನ ದಹನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುವ ಸ್ವತಂತ್ರ ರಾಡಿಕಲ್ ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕೊನೆಗೊಳಿಸುತ್ತಾರೆ.