ការផ្ទុកថាមពល និងលីចូម-បច្ចេកវិទ្យាថ្មអ៊ីយ៉ុង

ជាមួយនឹងការកែសម្រួលជាបន្តបន្ទាប់នៃរចនាសម្ព័ន្ធថាមពលសកល និងការអភិវឌ្ឍន៍យ៉ាងឆាប់រហ័សនៃថាមពលកកើតឡើងវិញការផ្ទុកថាមពលបច្ចេកវិទ្យាកំពុងក្លាយជាជំនួយដ៏សំខាន់មួយសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរថាមពល និងជំរុញការអភិវឌ្ឍន៍សេដ្ឋកិច្ចនាពេលអនាគត។

ការណែនាំអំពីបច្ចេកវិទ្យាថ្មផ្ទុកថាមពល

▲ការបំប្លែងថាមពល ការផ្ទុក និងការប្រើប្រាស់

▲ចំណាត់ថ្នាក់ និងការអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យាផ្ទុកថាមពល

▲ទិដ្ឋភាពទូទៅនៃថ្មផ្ទុកថាមពល

▲គោលការណ៍ការងារ និងសមាសភាពនៃថ្មផ្ទុកថាមពល

▲សូចនាករការអនុវត្ត និងពាក្យដែលពាក់ព័ន្ធនៃថ្មផ្ទុកថាមពល

ថាមពលគឺជាកម្លាំងមូលដ្ឋានដែលជំរុញពិភពលោក និងជាធនធានស្នូលដែលសង្គមមនុស្សពឹងផ្អែកលើការអភិវឌ្ឍន៍។ ចាប់ពីការប្រើប្រាស់ភ្លើងដំបូងរហូតដល់អគ្គិសនីនាពេលបច្ចុប្បន្ន ការអភិវឌ្ឍន៍ និងការប្រើប្រាស់ថាមពលបានជំរុញឱ្យមានការរីកចំរើននៃអរិយធម៌ និងធ្វើឱ្យរចនាសម្ព័ន្ធសង្គមរបស់យើងនាពេលបច្ចុប្បន្ន។

ជាមួយនឹងកំណើនជាបន្តបន្ទាប់នៃតម្រូវការថាមពលសកល និងការអភិវឌ្ឍន៍យ៉ាងឆាប់រហ័សនៃថាមពលកកើតឡើងវិញ បច្ចេកវិទ្យាថ្មផ្ទុកថាមពលបានលេចចេញ និងក្លាយជាសសរស្តម្ភដ៏សំខាន់នៃវិស័យថាមពល។ ថ្មផ្ទុកថាមពលមានប្រសិទ្ធភាពអាចរក្សាទុកប្រភពថាមពលបណ្តោះអាសន្នដូចជាថាមពលខ្យល់ និងពន្លឺព្រះអាទិត្យ ហើយបញ្ចេញវាក្នុងអំឡុងពេលតម្រូវការខ្ពស់បំផុត ដោយធានានូវស្ថិរភាពនៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល។ បច្ចេកវិទ្យានេះមិនត្រឹមតែកាត់បន្ថយការពឹងផ្អែកលើឥន្ធនៈហ្វូស៊ីលប្រពៃណីប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងផ្តល់នូវការធានាសំខាន់ៗសម្រាប់ការសម្រេចបាននូវប្រព័ន្ធថាមពលកាបូនទាប និង-ប្រកបដោយនិរន្តរភាព។

ការអភិវឌ្ឍន៍នៃបច្ចេកវិទ្យាថ្មផ្ទុកថាមពល ពីថ្មអាសុីតនាំមុខ-បែបប្រពៃណី រហូតដល់អាគុយលីចូម-អ៊ីយ៉ុងទំនើប ហើយបន្ទាប់មករហូតដល់ថ្ម-រដ្ឋរឹង និងសូដ្យូម-ថ្មអ៊ីយ៉ុងដែលកំពុងលេចចេញជារូបរាង កំពុងតែទម្លាយឧបសគ្គខាងបច្ចេកវិទ្យាជាបន្តបន្ទាប់។ តាមរយៈការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវដង់ស៊ីតេថាមពល ការពន្យារអាយុជីវិត និងការបង្កើនសុវត្ថិភាព ថ្មផ្ទុកថាមពលបានបង្ហាញពីលទ្ធភាពនៃការប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងតំបន់ដូចជា ការផ្ទុកថាមពលក្នុងផ្ទះ ការដឹកជញ្ជូន និងបទប្បញ្ញត្តិក្រឡាចត្រង្គ។ វាអាចនិយាយបានថា បច្ចេកវិទ្យាថ្មផ្ទុកថាមពលមិនត្រឹមតែជាគន្លឹះនៃការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធថាមពលបច្ចុប្បន្នប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏ជាស្នូលនៃបណ្តាញឆ្លាតវៃនាពេលអនាគត និងប្រព័ន្ធថាមពលចែកចាយផងដែរ។

បច្ចេកវិទ្យាផ្ទុកថាមពលថ្មផ្អែកលើលីចូម-

▲រចនាសម្ព័ន្ធ និងគោលការណ៍ការងាររបស់ថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង

▲សមា្ភារៈ cathode ថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង

▲សមា្ភារៈថ្មពិលលីចូម-អ៊ីយ៉ុង

▲អេឡិចត្រូលីតថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង

▲ការរចនា និងការផលិតអាគុយលីចូម-អ៊ីយ៉ុង

នៅឆ្នាំ 1970 MS Whittingham នៃ ExxonMobil បានបង្កើតថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុងដំបូង។ គាត់បានប្រើ titanium disulfide និង metallic lithium ជាអេឡិចត្រូតវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមានរៀងគ្នា។ កំឡុងពេលសាកថ្ម និងបញ្ចោញ លោហធាតុលីចូមត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាបន្តបន្ទាប់ និងបង្កើតនៅអេឡិចត្រូតអវិជ្ជមាន ខណៈដែលទីតានីញ៉ូមស៊ុលហ្វីតបន្តបញ្ចូល និងទាញយកអ៊ីយ៉ុងលីចូមនៅអេឡិចត្រូតវិជ្ជមាន។ ដំណើរការទាំងពីរនេះអាចបញ្ច្រាស់បានពេញមួយអាយុកាលរបស់ថ្ម ដូច្នេះបង្កើតបានជាថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុងបន្ទាប់បន្សំដែលមានវ៉ុល 2V។ នៅឆ្នាំ 1982 RR Agarwal និង JR Selman នៃវិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យារដ្ឋ Illinois បានរកឃើញថា លីចូមអ៊ីយ៉ុងមានលក្ខណៈសម្បត្តិនៃការបំប្លែងទៅជាក្រាហ្វិច ដែលជាដំណើរការដែលលឿន និងអាចបញ្ច្រាស់បាន{6}... ថ្មបានឆ្លងកាត់ដំណើរការស្រាវជ្រាវ ការអភិវឌ្ឍន៍ និងការវិវត្តន៍។ ជាមួយនឹងការអនុវត្តដ៏ប្រសើរ និងងាយស្រួលរបស់ពួកគេ ពួកគេកំពុងវាយលុកលើវិស័យផ្សេងៗកាន់តែខ្លាំងឡើង ចាប់ពីផលិតផល 3C ដូចជាទូរសព្ទ និងថេប្លេត រហូតដល់ផ្នែកថាមពលដូចជារថយន្តអគ្គិសនី និង{19}}កន្លែងផ្ទុកថាមពលខ្នាតធំដូចជា photovoltaics និងថាមពលខ្យល់ ដែលជះឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងដល់ជីវិតសង្គម។

តើថ្មគឺជាអ្វី?

▲ ប្រវត្តិនៃការអភិវឌ្ឍន៍ថ្ម

▲ការណែនាំអំពីអាគុយលីចូម-អ៊ីយ៉ុង

▲លក្ខណៈពិសេសរបស់ថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង

▲ សម្ភារៈសំខាន់ៗនៅក្នុងអាគុយលីចូម-អ៊ីយ៉ុង

ថ្មគឺជាប្រភេទប្រភពថាមពល។ ប្រភពថាមពលត្រូវបានបែងចែកជាទូទៅទៅជាប្រភពថាមពលរូបវន្ត និងប្រភពថាមពលគីមី។ ប្រភពថាមពលរូបវន្ត រួមមានឧបករណ៍ផលិតថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ ឧបករណ៍បង្កើតថាមពលកំដៅ ម៉ាស៊ីនកំដៅ និងវារីអគ្គិសនី។ល។ ខណៈពេលដែលប្រភពថាមពលគីមីសំដៅលើឧបករណ៍បង្កើតថាមពលដែលអាចបំប្លែងថាមពលគីមីដោយផ្ទាល់ទៅជាថាមពលអគ្គិសនី ពោលគឺ អាគុយគីមីក្នុងន័យទូទៅ ឬសាមញ្ញជាថ្ម។

ប្រព័ន្ធថ្មបានវិវត្តន៍ទៅជាបួនជំនាន់៖ សំណ-អាគុយអាសុីត នីកែល-ថ្មកាដមីញ៉ូម នីកែល-អាគុយអ៊ីដ្រូដដែក និងថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង។ ដំណើរការថ្មបានប្រសើរឡើងជាបន្តបន្ទាប់ ហើយការយល់ដឹងរបស់មនុស្សអំពីប្រព័ន្ធថ្មបានកាន់តែស៊ីជម្រៅ។ បច្ចុប្បន្ននេះ អាគុយលីចូម-អ៊ីយ៉ុងគឺជាប្រព័ន្ធថាមពលថ្មដែលអាចសាកបាន-ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព និងថាមពលបំផុត ដែលតំណាងឱ្យកម្រិតខ្ពស់បំផុតនៃការស្រាវជ្រាវ និងបច្ចេកវិទ្យាថ្មរបស់មនុស្ស។

ប្រវត្តិស្រាវជ្រាវ និងអភិវឌ្ឍន៍នៃវត្ថុធាតុដែក លីចូម ផូស្វាត

▲ប្រវត្តិនៃការអភិវឌ្ឍន៍នៃវត្ថុធាតុដើមដែកលីចូមផូស្វាត

▲ស្ថានភាពប៉ាតង់នៃលីចូមដែកផូស្វាត

▲ ការសិក្សារចនាសម្ព័ន្ធ និងការអនុវត្តនៃសម្ភារៈផូស្វ័រដែកលីចូម

ផូស្វ័រដែកលីចូម (LiFeP, LFP ត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាលីចូមដែកផូស្វាតឬលីចូមដែកផូស្វាត) គឺជាសម្ភារៈ cathode ដែលប្រើនៅក្នុងថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង។ វាត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយអវត្តមាននៃធាតុដ៏មានតម្លៃដូចជា cobalt និងនីកែល តម្លៃវត្ថុធាតុដើមទាប និងភាពសម្បូរបែបនៃផូស្វ័រ លីចូម និងធនធានជាតិដែកនៅក្នុងសំបកផែនដី ដែលអាចបំពេញតម្រូវការទីផ្សារលើសពីមួយលានតោនក្នុងមួយឆ្នាំ។ ក្នុងនាមជាសម្ភារៈ cathode លីចូមដែកផូស្វាតមានវ៉ុលប្រតិបត្តិការមធ្យម (3.2V) សមត្ថភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ (170mA·h/g) ថាមពលបញ្ចេញខ្ពស់ សមត្ថភាពសាកលឿន អាយុកាលវែង និងស្ថេរភាពល្អក្រោមបរិយាកាសសីតុណ្ហភាព និងកំដៅខ្ពស់។

ឧបករណ៍ផលិតកម្មដែលប្រើក្នុងការផលិតវត្ថុធាតុដើមដែកលីចូមផូស្វាត

▲ តម្រូវការបរិក្ខារផលិតកម្ម៖ ឧបករណ៍លាយ; ឧបករណ៍សម្ងួត; បរិក្ខារស៊ីរ៉ែន; ឧបករណ៍កំទេច; ឧបករណ៍ពិនិត្យ; ម៉ាស៊ីនបង្កើតអាសូត; ឧបករណ៍វេចខ្ចប់។

នៅពេលដែលសមា្ភារៈ cathode លីចូមដែក ផូស្វាត (LFP) ត្រូវបានប្រើនៅក្នុងការផលិតថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង តម្រូវការសម្រាប់ភាពបរិសុទ្ធ ដំណាក់កាល និងភាពមិនបរិសុទ្ធរបស់ពួកគេគឺមានភាពតឹងរ៉ឹងបំផុត។ ឧទាហរណ៍នៅពេលដែលកម្រិតអុកស៊ីតកម្មនៃជាតិដែក divalent នៅក្នុង LFP ឈានដល់ 1% សមត្ថភាពជាក់លាក់អាចថយចុះជាង 30% ។ នេះគឺដោយសារតែជាតិដែក trivalent ដែលទើបបង្កើតថ្មីស្រោបផ្ទៃនៃ LFP បង្កើតជាស្រទាប់ប្រតិកម្មដែលការពារប្រតិកម្មខាងក្នុងបន្ថែមទៀត។ ប្រសិនបើ LFP ត្រូវបានកត់សុីរួចហើយ វិធីសាស្ត្រកាត់បន្ថយជាបន្តបន្ទាប់មិនអាចផ្តល់ផល LFP បានទេ ព្រោះអ៊ីយ៉ុងលីចូមនៅក្នុងវត្ថុធាតុដើមត្រូវបានបាត់បង់រួចហើយ។

ការរៀបចំសមា្ភារៈលីចូមដែកផូស្វាតដោយវិធីសាស្រ្ត ferrous oxalate

▲ គោលការណ៍សំយោគ

▲ វត្ថុធាតុដើមសំយោគសំខាន់ៗ

▲ ដំណើរការសំយោគ

▲ ការអនុវត្តសម្ភារៈសំយោគ

ដំណើរការនៃការសំយោគផូស្វ័រដែកលីចូមដោយប្រើ ferrous oxalate ជាវត្ថុធាតុដើមត្រូវបានគេហៅថា ferrous oxalate method (ឬសាមញ្ញ ferrous method) ។ បច្ចុប្បន្ននេះ វិធីសាស្រ្ត ferrous oxalate គឺជាដំណើរការ និងវិធីសាស្រ្តដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតនៅក្នុងប្រទេសចិន ដែលមានជាងពាក់កណ្តាលនៃក្រុមហ៊ុនផលិតក្នុងស្រុកប្រើប្រាស់វា។ គុណសម្បត្តិចម្បងរបស់វាគឺថ្លៃដើមទាប ដំណើរការសាមញ្ញ និងងាយស្រួលគ្រប់គ្រងសមាមាត្រធាតុផ្សំ។

ការរៀបចំសមា្ភារៈផូស្វាតជាតិដែកលីចូមដោយការកាត់បន្ថយកាបូអ៊ីដ្រាត

▲ គោលការណ៍សំយោគ

▲ វត្ថុធាតុដើមសំយោគសំខាន់ៗ

▲ ដំណើរការសំយោគ

▲ ការអនុវត្តសម្ភារៈសំយោគ

ក្នុង​ចំណោម​អ្នក​ផលិត​ដែល​ផលិត​សម្ភារ​លីចូម​ដែក​ផូស្វាត (LiFePO4) វិធីសាស្ត្រ​កាត់​បន្ថយ​កម្ដៅ​កាបូន​គឺ​ជា​បច្ចេកវិជ្ជា​ដែល​គេ​ប្រើ​យ៉ាង​ទូលំទូលាយ​ទី​ពីរ​បន្ទាប់​ពី​វិធីសាស្ត្រ ferrous oxalate។ វត្ថុធាតុដើមសំខាន់របស់វាគឺដែក ferric (Fe2PO4) រួមទាំងជាតិដែកផូស្វ័រ (Fe2PO4) និងអុកស៊ីដដែក (Fe2O3) ។ ក្នុងអំឡុងពេលប្រតិកម្ម កាបូន (C) និងកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត (C2O3) កាត់បន្ថយជាតិដែក ferric (Fe2PO4) ទៅជាដែក ferrous (Fe2+) ដែលបន្ទាប់មកចូលទៅក្នុងបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ បង្កើតបានជារចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់នៃផូស្វ័រដែកលីចូម (LiFePO4) ។

អត្ថប្រយោជន៍នៃវិធីសាស្រ្តកាត់បន្ថយ carbothermal គឺថាការកត់សុីនៃវត្ថុធាតុដើមមិនចាំបាច់ត្រូវបានពិចារណាក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការ; វិធីសាស្រ្តលាយផ្សេងៗអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីដំណើរការវត្ថុធាតុដើមដើម្បីសម្រេចបាននូវស្ថានភាពបែកខ្ញែកដែលចង់បាន។ មានតែនៅដំណាក់កាលនៃសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ប៉ុណ្ណោះដែលកាបូនកាត់បន្ថយជាតិដែក ferric ទៅដែក ferrous បង្កើតជាជាតិដែកលីចូមផូស្វាត ហេតុដូច្នេះហើយបានជាឈ្មោះវិធីកាត់បន្ថយកាបូនឌីអុកស៊ីត។ វិធីសាស្ត្រកាត់បន្ថយកំដៅកាបូនសម្រេចបាននូវ-ការកាត់បន្ថយមួយជំហាន កាត់បន្ថយទិន្នផលឧស្ម័ន និងមានប្រយោជន៍សម្រាប់ការកែលម្អទិន្នផល។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ដំណើរការសំយោគមានលក្ខណៈសាមញ្ញ និងងាយស្រួលក្នុងការគ្រប់គ្រង ដែលនាំឱ្យក្រុមហ៊ុនកាន់តែច្រើនឡើង ដែលទទួលយកវិធីសាស្ត្រកាត់បន្ថយកាបូអ៊ីដ្រាត។

ការរៀបចំ Hydrothermal នៃសារធាតុលីចូមដែកផូស្វាត

▲ គោលការណ៍សំយោគ

▲ វត្ថុធាតុដើមសំយោគសំខាន់ៗ

▲ ដំណើរការសំយោគ

▲ ការអនុវត្តសម្ភារៈសំយោគ

វិធីសាស្រ្ត Hydrothermal គឺជាវិធីសាស្រ្តកម្រិតខ្ពស់សម្រាប់ការរៀបចំសមា្ភារៈ cathode ផូស្វាតដែកលីចូម។ ដំណើរការចម្បងរបស់វាប្រើប្រាស់ប្រព័ន្ធ hydrothermal supercritical រំលាយ ferrous sulfate, lithium hydroxide និងអាស៊ីត phosphoric នៅក្នុងទឹក កំដៅដំណោះស្រាយដល់ជាង 100 ដឺក្រេក្នុងបរិយាកាសបិទជិតដើម្បីបង្កើតជាដំណោះស្រាយ aqueous សម្ពាធខ្ពស់ -សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ -។ ប្រតិកម្មកើតឡើងតាមរយៈការសាយភាយអ៊ីយ៉ុង បង្កើតជាភាគល្អិតគ្រីស្តាល់ផូស្វាតដែកលីចូម។ បន្ទាប់មក វត្ថុធាតុផូស្វ័រដែកលីចូមសុទ្ធត្រូវបានត្រង ស្ងួត និងកាបូន-ស្រោបដើម្បីបង្កើតជាសមាសធាតុផូស្វាត/កាបូន។

វិធីសាស្រ្តធ្វើតេស្ត និងវិភាគសាមញ្ញសម្រាប់សម្ភារៈផូស្វ័រដែកលីចូម

▲ វិធីសាស្រ្តនៃការវិភាគ និងការធ្វើតេស្តសមាសធាតុគីមីសម្រាប់សម្ភារៈផូស្វ័រដែកលីចូម

▲ វិធីសាស្រ្តធ្វើតេស្តលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តសម្រាប់សម្ភារៈផូស្វ័រដែកលីចូម

▲ វិធីសាស្រ្តសាកល្បងដំណើរការអេឡិចត្រូគីមីសម្រាប់វត្ថុធាតុដែកលីចូមផូស្វាត

▲ ការវាយតម្លៃនៃការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃសម្ភារៈលីចូមដែកផូស្វាត

សម្រាប់សមា្ភារៈ lithium iron phosphate (LFP) ការធ្វើតេស្តគឺជាបច្ចេកវិទ្យាស្នូល ដែលសំខាន់ជាងការគ្រប់គ្រងដំណើរការសំយោគ។ បើគ្មានទិន្នន័យសាកល្បងច្បាស់លាស់ និងត្រឹមត្រូវទេ លក្ខខណ្ឌដំណើរការមានស្ថេរភាពមិនអាចទទួលបានទេ ដូច្នេះហើយ ផលិតផល LFP ដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិគ្រប់គ្រាន់ដែលបំពេញតម្រូវការប្រើប្រាស់មិនអាចត្រូវបានផលិតបានទេ។ ការធ្វើតេស្តយ៉ាងម៉ត់ចត់នៃវត្ថុធាតុដើមគឺចាំបាច់ពេញមួយដំណើរការផលិតកម្មទាំងមូល ចាប់ពីលទ្ធកម្មវត្ថុធាតុដើម និងការសំយោគ រហូតដល់ការវាយតម្លៃផលិតផលសម្រេច។ ដូច្នេះ អង្គភាពណាមួយដែលស្រាវជ្រាវ និងផលិត LFP ត្រូវតែយកចិត្តទុកដាក់យ៉ាងខ្លាំងលើការសាងសង់ប្រព័ន្ធសាកល្បងរបស់វា។ ការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ធ្វើតេស្តដ៏ទំនើប វិធីសាស្ត្រធ្វើតេស្តយ៉ាងម៉ត់ចត់ និង-បុគ្គលិកធ្វើតេស្តដែលត្រូវបានបណ្តុះបណ្តាលយ៉ាងល្អ គឺជាលក្ខខណ្ឌមូលដ្ឋានសម្រាប់ក្រុមហ៊ុនដើម្បីរក្សាជំហររបស់ខ្លួននៅក្នុងឧស្សាហកម្មនេះ។

ការវិភាគលក្ខណៈសម្បត្តិលក្ខណៈផ្សេងទៀតនៃសម្ភារៈផូស្វ័រដែកលីចូម

▲ ការវិភាគដំណើរការអេឡិចត្រូគីមីនៃវត្ថុធាតុដែកលីចូមផូស្វាត

▲ ការវិភាគរូបវិទ្យាមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងនៃវត្ថុធាតុផូស្វាតដែកលីចូម

▲ថាមពលផ្ទៃនៃវត្ថុធាតុដែកលីចូមផូស្វាត

▲ ការវាស់ស្ទង់ភាពរលាយជាតិដែកនៅក្នុងវត្ថុធាតុដែកលីចូមផូស្វាត

▲ លក្ខណៈវិសាលគមនៃវត្ថុធាតុផូស្វាតដែកលីចូម

នៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃសមា្ភារៈលីចូមដែកផូស្វាត បន្ថែមពីលើការធ្វើតេស្តការអនុវត្តជាប្រចាំ វាក៏ចាំបាច់ផងដែរក្នុងការវាស់វែងលក្ខណៈសម្បត្តិជាក់លាក់មួយចំនួនដើម្បីផ្តល់ជាឯកសារយោងសម្រាប់ការវាយតម្លៃការអនុវត្តសម្ភារៈ និងដំណើរការផលិតថ្ម។ ជាមួយនឹងភាពជឿនលឿននៃបច្ចេកវិជ្ជា ប៉ារ៉ាម៉ែត្រមួយចំនួនដែលពីមុនអាចវាស់បានតែដោយប្រើក្រឡាពេញឥឡូវនេះអាចត្រូវបានកំណត់ដោយប្រើវិធីសាស្ត្រសាមញ្ញ។ ជាឧទាហរណ៍ ដំណើរការវដ្តនៃវត្ថុធាតុផូស្វាតជាតិដែកលីចូម ជាពិសេសដំណើរការនៃវដ្តកាបោន ឥឡូវនេះអាចត្រូវបានវាយតម្លៃដោយប្រើកោសិកាកាក់ដែលបានរចនាឡើងជាពិសេស ដែលជួយសម្រួលដំណើរការវាស់វែងយ៉ាងខ្លាំង។

បច្ចេកវិជ្ជាផលិតថ្មដោយប្រើប្រាស់វត្ថុធាតុដើមដែកលីចូមផូស្វាត

▲ លក្ខណៈបច្ចេកទេសនៃការរចនាប្រព័ន្ធអាគុយលីចូមដែកផូស្វាត

▲ បច្ចេកវិជ្ជារៀបចំវត្ថុធាតុលោហធាតុ លីចូម ដែក ផូស្វាត

▲ ថ្នាំកូតនៃជាតិដែកលីចូមផូស្វាត slurry

▲រមៀលអេឡិចត្រូតលីចូមដែកផូស្វាត

▲ ការផ្លាស់ប្តូរ និងការបែងចែក

▲ឧទាហរណ៍ផ្សេងទៀតនៃការផលិតថ្ម

សម្រាប់ថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុងណាមួយ ការរចនាដំបូងគឺជាកិច្ចការចម្បង។ ការងាររចនាពាក់ព័ន្ធនឹងការកំណត់ដំណើរការផលិតនៃថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង។ ដោយសារដំណើរការថ្មត្រូវបានកំណត់ជាចម្បងដោយអេឡិចត្រូត ការរចនាអេឡិចត្រូតគឺជាទិដ្ឋភាពស្នូលនៃដំណើរការផលិតថ្ម។ នេះក៏ជាការពិតសម្រាប់ថ្មលីចូមដែកផូស្វាត។

តំបន់អនុវត្តសំខាន់នៃថ្មលីចូមដែកផូស្វាត

▲ការអនុវត្តអាគុយលីចូមដែកផូស្វាតនៅក្នុងឧបករណ៍ដឹកជញ្ជូនអគ្គិសនី

▲ការអនុវត្តអាគុយលីចូមដែកផូស្វាតក្នុងការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលផ្ទុកថាមពល

▲ការអនុវត្តអាគុយលីចូមដែកផូស្វាតនៅក្នុងឧបករណ៍ថាមពល

▲ ការប្រើប្រាស់អាគុយលីចូមដែកផូស្វាត

លីចូមដែកផូស្វាត (LFP) គឺជាសម្ភារៈ cathode សម្រាប់អាគុយលីចូម-អ៊ីយ៉ុង ហើយអត្ថប្រយោជន៍ដ៏អស្ចារ្យបំផុតរបស់វាគឺសុវត្ថិភាពខ្ពស់របស់វា។ វាក៏មានគុណសម្បត្តិផងដែរដែលលីចូមម៉ង់ហ្គាណែសអុកស៊ីត និងនីកែល-ម៉ង់ហ្គាណែស-សម្ភារៈ cobalt ternary ខ្វះខាត ដូចជាអាយុវដ្តវែង តម្លៃសម្ភារៈទាប និងប្រភពវត្ថុធាតុដើមច្រើនក្រៃលែង។ ថ្ម LFP មានតង់ស្យុងថេរ វ៉ុលប្រតិបត្តិការមធ្យម ភាពឆបគ្នាល្អជាមួយប្រព័ន្ធអេឡិចត្រូលីត មិនមាន-ពុល មិនមានឥទ្ធិពលលើការចងចាំ និងមិនបំពុលបរិស្ថាន។ ថាមពលជាក់លាក់របស់ពួកវាអាចឡើងដល់ 100–130 Wh/kg ដែលស្មើនឹង 0.3–5 ដងនៃសំណ{11}}អាគុយអាសុីត និង 1.5 ដងនៃថ្មនីកែល{13}}ដែកអ៊ីដ្រាត។ ដោយសារគុណសម្បត្តិជាច្រើន វាត្រូវបានចាត់ទុកថាជាថ្មដ៏ល្អសម្រាប់រថយន្តអគ្គិសនី ការផ្ទុកថាមពលខ្យល់ និងពន្លឺព្រះអាទិត្យ និងថ្មបម្រុងទុកដែលមានសុវត្ថិភាពសម្រាប់ប្រើប្រាស់ក្នុងផ្ទះ។

ទស្សនវិស័យសម្រាប់សម្ភារៈ Cathode ផ្សេងទៀតសម្រាប់អាគុយលីចូម-អ៊ីយ៉ុង

▲ សារធាតុ Lithium vanadium phosphate cathode -

▲ Lithium manganese phosphate cathode material

▲ Lithium iron silicate cathode សម្ភារៈ

▲ Lithium iron borate cathode សម្ភារៈ

▲ លីចូម-សម្ភារៈ cathode ស្រទាប់សម្បូរបែប

ការលេចចេញនូវសារធាតុលីចូមដែកផូស្វាត (LFP) បានដាក់មូលដ្ឋានគ្រឹះវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈសម្រាប់ការអនុវត្តយ៉ាងទូលំទូលាយនៃថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុងខ្នាតធំ។

ដូចដែលត្រូវបានគេស្គាល់យ៉ាងច្បាស់ សុវត្ថិភាពនៃអាគុយលីចូម-អ៊ីយ៉ុងតែងតែជាបញ្ហាស្នូល និងសំខាន់ដែលដាក់កម្រិតលើការអភិវឌ្ឍន៍របស់ឧស្សាហកម្មនេះ។ សូម្បីតែនៅក្នុងប្រទេសអភិវឌ្ឍន៍ដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈមានស្ថេរភាព និងឧបករណ៍កែច្នៃដ៏ទំនើបក៏ដោយ ក៏សុវត្ថិភាពនៃអាគុយលីចូម-អ៊ីយ៉ុងមិនអាចធានាបានពេញលេញនោះទេ។ ដោយសារ​កម្រិត​ទាប​នៃ​ការ​ដំណើរការ​ថ្ម​លីចូម-អ៊ីយ៉ុង​ក្នុង​ប្រទេស​របស់​ខ្ញុំ​បច្ចុប្បន្ន LFP គឺ​ត្រូវ​បាន​យ៉ាង​ល្អ-ស័ក្តិសម​នឹង​លក្ខខណ្ឌ​ជាតិ​របស់​ប្រទេស​ខ្ញុំ ដោយ​ធ្វើ​ឱ្យ​សុវត្ថិភាព​ថ្ម​ប្រសើរ​ឡើង​យ៉ាង​ខ្លាំង។