Le leasachadh luath gnìomhachas an lùtha ùir, tha an t-iarrtas airson bataraidhean lithium àrd-choileanaidh a’ sìor fhàs. Ged a tha stuthan leithid fosfáit iarainn lithium (LFP) agus lithium trì-fhillte a’ gabhail àite mòr, tha an raon leasachaidh dùmhlachd lùtha aca cuingealaichte, agus feumar an sàbhailteachd a leasachadh tuilleadh. O chionn ghoirid, tha todhar stèidhichte air zirconium, gu sònraichte tetrachloride zirconium (ZrCl₄) agus na toraidhean aige, air a bhith mean air mhean na phrìomh àite rannsachaidh air sgàth an comas ann a bhith a’ leasachadh beatha cearcall agus sàbhailteachd bataraidhean lithium.
Comas agus buannachdan tetrachloride zirconium
Tha cleachdadh tetrachloride zirconium agus a thoraidhean ann am bataraidhean lithium air a nochdadh sa mhòr-chuid anns na taobhan a leanas:
1. A’ leasachadh èifeachdas gluasad ian:Tha sgrùdaidhean air sealltainn gum faod stuthan cur-ris frèam meatailt organach (MOF) le làraichean Zr⁴⁺ le co-òrdanachadh ìosal èifeachdas gluasaid ianan lithium a leasachadh gu mòr. Faodaidh an eadar-obrachadh làidir eadar làraichean Zr⁴⁺ agus còmhdach fuasglaidh ian lithium imrich ianan lithium a luathachadh, agus mar sin coileanadh ìre agus beatha cearcall a’ bhataraidh a leasachadh.
2. Seasmhachd eadar-aghaidh nas fheàrr:Faodaidh toraidhean tetrachloride zirconium an structar fuasglaidh atharrachadh, seasmhachd an eadar-aghaidh eadar an electrode agus an electrolyte a leasachadh, agus lùghdachadh a dhèanamh air tachartasan ath-bhualaidhean taobh, agus mar sin sàbhailteachd agus beatha seirbheis a’ bhataraidh a leasachadh.
Cothromachadh eadar cosgais agus coileanadh: An coimeas ri cuid de stuthan electrolyte cruaidh daor, tha cosgais amh stuth tetrachloride zirconium agus a thoraidhean an ìre mhath ìosal. Mar eisimpleir, chan eil cosgais amh stuth electrolytes cruaidh leithid lithium zirconium oxychloride (Li1.75ZrCl4.75O0.5) ach $11.6/kg, a tha mòran nas ìsle na electrolytes cruaidh traidiseanta.
Coimeas le fosfáit iarainn lithium agus lithium trì-fhillte
’S e fosfáit iarainn lithium (LFP) agus lithium trì-fhillte na prìomh stuthan airson bataraidhean lithium an-dràsta, ach tha buannachdan agus eas-bhuannachdan aig gach fear dhiubh. Tha fosfáit iarainn lithium ainmeil airson a shàbhailteachd àrd agus a bheatha cearcall fhada, ach tha an dùmhlachd lùtha aige ìosal; tha dùmhlachd lùtha àrd aig lithium trì-fhillte, ach tha a shàbhailteachd an ìre mhath lag. An coimeas ri sin, tha tetrachloride zirconium agus na toraidhean aige a’ coileanadh gu math ann a bhith a’ leasachadh èifeachdas gluasaid ian agus seasmhachd eadar-aghaidh, agus thathar an dùil gun dèan iad suas airson easbhaidhean stuthan a th’ ann mar-thà.
Bacaidhean agus dùbhlain malairteachaidh
Ged a tha comas mòr air a bhith ann an rannsachadh obair-lann le tetrachloride zirconium, tha dùbhlain fhathast romhpa airson a mhalairteachadh:
1. Aibidh a’ phròiseis:An-dràsta, chan eil am pròiseas cinneasachaidh airson tetrachloride zirconium agus a thoraidhean air a thighinn gu làn-aibidh fhathast, agus feumar fhathast dearbhadh a dhèanamh air seasmhachd agus cunbhalachd cinneasachadh mòr-sgèile.
2. Smachd air cosgaisean:Ged a tha cosgais stuthan amh ìosal, ann an cinneasachadh fhèin, feumar beachdachadh air factaran cosgais leithid pròiseas co-chur agus tasgadh uidheamachd.
Gabhail ris a’ mhargaidh: Tha fosfáit iarainn lithium agus lithium trì-fhillte air cuibhreann mòr den mhargaidh a ghabhail mu thràth. Mar stuth a tha a’ tighinn am bàrr, feumaidh tetrachloride zirconium buannachdan gu leòr a nochdadh ann an coileanadh agus cosgais gus aithneachadh margaidh fhaighinn.
Sealladh san Àm ri Teachd
Tha cothroman tagraidh farsaing aig tetrachloride zirconium agus a thoraidhean ann am bataraidhean lithium. Le adhartas leantainneach teicneòlais, thathar an dùil gun tèid am pròiseas cinneasachaidh aige a leasachadh nas motha agus gun lùghdaich a’ chosgais mean air mhean. San àm ri teachd, thathar an dùil gun cuir tetrachloride zirconium ri stuthan leithid fosfáit iarainn lithium agus lithium trì-fhillte, agus eadhon gun coilean e ath-chur pàirteach ann an suidheachaidhean tagraidh sònraichte sònraichte.
| Nì | Sònrachadh |
| Coltas | Pùdar criostail geal gleansach |
| Purrachd | ≥99.5% |
| Zr | ≥38.5% |
| Hf | ≤100ppm |
| SiO2 | ≤50ppm |
| Fe2O3 | ≤150ppm |
| Na2O | ≤50ppm |
| TiO2 | ≤50ppm |
| Al2O3 | ≤100ppm |
Ciamar a leasaicheas ZrCl₄ coileanadh sàbhailteachd ann am bataraidhean?
1. Cuir bacadh air fàs dendrite lithium
’S e fàs deindritean lithium aon de na prìomh adhbharan airson cuairt ghoirid agus teicheadh teirmeach bataraidhean lithium. Faodaidh tetrachloride zirconium agus na toraidhean aige casg a chuir air cruthachadh is fàs deindritean lithium le bhith ag atharrachadh feartan an electrolyte. Mar eisimpleir, faodaidh cuid de stuthan cur-ris stèidhichte air ZrCl₄ sreath eadar-aghaidh seasmhach a chruthachadh gus casg a chuir air deindritean lithium bho bhith a’ dol a-steach don electrolyte, agus mar sin a’ lughdachadh cunnart cuairt ghoirid.
2. Meudaich seasmhachd teirmeach an electrolyte
Tha electrolytes leaghaidh traidiseanta buailteach do lobhadh aig teòthachd àrd, a’ leigeil teas a-mach, agus an uairsin ag adhbhrachadh teicheadh teirmeach.Teatrachloraid siorconiumagus faodaidh na toraidhean aige eadar-obrachadh leis na co-phàirtean anns an electrolyte gus seasmhachd teirmeach an electrolyte a leasachadh. Tha an electrolyte leasaichte seo nas duilghe a lobhadh aig teòthachd àrd, agus mar sin a’ lughdachadh chunnartan sàbhailteachd a’ bhataraidh fo chumhachan teòthachd àrd.
3. Leasaich seasmhachd an eadar-aghaidh
Faodaidh tetrachloride siorconium an seasmhachd eadar-aghaidh eadar an electrod agus an electrolyte a leasachadh. Le bhith a’ cruthachadh film dìona air uachdar an electrod, faodaidh e na h-ath-bhualaidhean taobh eadar stuth an electrod agus an electrolyte a lughdachadh, agus mar sin a’ leasachadh seasmhachd iomlan a’ bhataraidh. Tha an seasmhachd eadar-aghaidh seo deatamach gus casg a chuir air crìonadh coileanaidh agus cùisean sàbhailteachd a’ bhataraidh rè cosgais is dì-luchdachadh.
4. Lùghdaich lasair an electrolyte
Mar as trice, bidh electrolytes leaghaidh traidiseanta gu math lasanta, agus tha sin ag àrdachadh cunnart teine bataraidh fo chumhachan droch-chleachdaidh. Faodar tetrachloride zirconium agus na toraidhean aige a chleachdadh gus electrolytes cruaidh no electrolytes leth-chruaidh a leasachadh. Mar as trice, tha lasantadachd nas ìsle aig na stuthan electrolyte seo, agus mar sin a’ lughdachadh gu mòr cunnart teine is spreadhadh bataraidh.
5. Leasaich comasan riaghlaidh teirmeach bataraidhean
Faodaidh tetrachloride siorconium agus na toraidhean aige comasan riaghlaidh teirmeach bataraidhean a leasachadh. Le bhith a’ leasachadh giùlan teirmeach agus seasmhachd teirmeach an electrolyte, faodaidh am bataraidh teas a sgaoileadh nas èifeachdaiche nuair a bhios e ag obair aig luchdan àrda, agus mar sin a’ lughdachadh a’ chothruim gun tèid teas a chall.
6. Cuir casg air teicheadh teirmeach stuthan electrod dearbhach
Ann an cuid de chùisean, 's e teicheadh teirmeach stuthan electrode dearbhach aon de na prìomh nithean a tha ag adhbhrachadh chùisean sàbhailteachd bataraidh. Faodaidh tetrachloride siorconium agus na toraidhean aige cunnart teicheadh teirmeach a lùghdachadh le bhith ag atharrachadh feartan ceimigeach an electrolyte agus a’ lughdachadh ath-bhualadh lobhadh stuth electrode dearbhach aig teòthachd àrd.
Àm puist: 29 Giblean 2025