ការណែនាំអំពីអេឡិចត្រូលីតរឹង

 

អេឡិចត្រូលីតរឹងមានគុណសម្បត្តិជាច្រើនលើអេឡិចត្រូលីតរាវ។ ជាឧទាហរណ៍ ពួកគេអាចកាត់បន្ថយការខូចទ្រង់ទ្រាយអេឡិចត្រូតកំឡុងពេលបញ្ចូលថ្ម និងបញ្ចេញថាមពល ធ្វើអោយសុវត្ថិភាពប្រសើរឡើង។ ពួកគេក៏មានស្ថេរភាពល្អ ងាយស្រួលក្នុងការដំណើរការ និងការលូតលាស់លីចូមdendrites អាចត្រូវបានបង្រួមអប្បបរមានៅក្នុងសារធាតុរំលាយ-អេឡិចត្រូលីតវត្ថុធាតុ polymer រឹងដោយឥតគិតថ្លៃ។

អាគុយលីចូម-អ៊ីយ៉ុងដោយប្រើអេឡិចត្រូលីតប៉ូលីម៉ីតរឹងអាចការពារបញ្ហាលេចធ្លាយដែលទាក់ទងនឹងអេឡិចត្រូលីតរាវ។

ប៉ូលីម័រមានភាពងាយស្រួលក្នុងដំណើរការ និងអាចបង្រួមតូចបាន។ ដោយសារភាពប្លាស្ទិកខ្ពស់ ប៉ូលីមែរក៏អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើត-ថ្មហ្វីលស្តើងផងដែរ។ រចនាសម្ព័ន្ធថ្មផ្សេងៗគ្នាអាចត្រូវបានប្រឌិតដោយប្រើអេឡិចត្រូលីតវត្ថុធាតុ polymer ដើម្បីបំពេញតម្រូវការកម្មវិធីផ្សេងៗ។ លើសពីនេះ អេឡិចត្រូលីតវត្ថុធាតុ polymer ផ្តល់នូវស្ថេរភាពគីមី អេឡិចត្រូត និងកម្ដៅខ្ពស់ជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងអេឡិចត្រូលីតរាវ ជាមួយនឹងប្រតិកម្មចំហៀងតិចជាងជាមួយអេឡិចត្រូត និងជួរសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការកាន់តែទូលំទូលាយ។ ភាពបត់បែននៃអេឡិចត្រូលីតវត្ថុធាតុ polymer អាចរារាំងការផ្លាស់ប្តូរកម្រិតសំឡេងនៅក្នុងអេឡិចត្រូតក្នុងអំឡុងពេលសាកថ្ម និងការហូរចេញ ធ្វើឱ្យរចនាសម្ព័ន្ធថ្មមានស្ថេរភាព។ ដូច្នេះហើយ បន្ទាប់ពីការធ្វើពាណិជ្ជកម្មនៃថ្ម-អ៊ីយ៉ុងរាវ បច្ចេកវិទ្យាថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុងផ្អែកលើអេឡិចត្រូលីតប៉ូលីមែរនឹងអភិវឌ្ឍយ៉ាងឆាប់រហ័ស និងសម្រេចបានជោគជ័យពាណិជ្ជកម្ម។

មានវិធីសាស្រ្តជាច្រើនសម្រាប់ចាត់ថ្នាក់អេឡិចត្រូលីតវត្ថុធាតុ polymer ហើយស្តង់ដារខុសគ្នា។ បច្ចុប្បន្ននេះ អេឡិចត្រូលីតវត្ថុធាតុ polymer រឹងត្រូវបានសម្គាល់ជាចម្បងដោយយោងទៅតាមប្រភេទនៃវត្ថុធាតុ polymer ដែលបានប្រើ ដូចជាប៉ូលីអេធើរដ៏ល្បីល្បាញបំផុត-ប៉ូលីអេទីលីនអុកស៊ីត (PEO) ក៏ដូចជាប៉ូលីមេទីលមេតាគ្រីលីត (PMMA) និងប៉ូលីអាគ្រីឡូនីទ្រីល (PAN)។ និយាយជាទូទៅ អេឡិចត្រូលីតវត្ថុធាតុ polymer ត្រូវបំពេញតាមលក្ខខណ្ឌខាងក្រោម ដើម្បីប្រើប្រាស់ជាក់ស្តែងនៅក្នុងអាគុយលីចូម-អ៊ីយ៉ុង។

នៅក្នុងប្រព័ន្ធអេឡិចត្រូលីតវត្ថុធាតុ polymer បច្ចុប្បន្ន សារធាតុប៉ូលីម័របង្ហាញគ្រីស្តាល់យ៉ាងសំខាន់នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ ដែលពន្យល់ពីមូលហេតុដែលចរន្តនៃអេឡិចត្រូលីតវត្ថុធាតុ polymer រឹងនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់គឺទាបជាងអេឡិចត្រូលីតរាវច្រើន។ គ្រីស្តាល់ភាគច្រើននៅក្នុងប៉ូលីមែរគឺជាស្វ៊ែរលីត ដែលមានតំបន់អាម៉ូហ្វូសរវាងពួកវា។ ជាទូទៅគេជឿថាការដឹកនាំរបស់លីចូម-អ៊ីយ៉ុងកើតឡើងជាចម្បងនៅក្នុងតំបន់អាម៉ូនិកទាំងនេះ។

ដូច្នេះ ការយល់ដឹងអំពីរចនាសម្ព័ន្ធដំណាក់កាលនៃសារធាតុប៉ូលីម៊ែរគឺមានប្រយោជន៍សម្រាប់ការសិក្សាអំពីយន្តការនៃការដឹកនាំរបស់លីចូម-អ៊ីយ៉ុង។

សម្រាប់ប្រព័ន្ធអេឡិចត្រូលីតវត្ថុធាតុ polymer គោលពីរ រចនាសម្ព័ន្ធដំណាក់កាលភាគច្រើនមានពីរប្រភេទ៖ តំបន់គ្រីស្តាល់ និងតំបន់អាម៉ូហ្វ។ ការបង្កើតតំបន់គ្រីស្តាល់ត្រូវបានជំរុញដោយចលនា និងទាក់ទងដោយផ្ទាល់ទៅនឹងលក្ខខណ្ឌ និងពេលវេលានៃការរៀបចំជាក់លាក់។ និយាយយ៉ាងតឹងរឹងដោយសារតែវត្តមាននៃតំបន់គ្រីស្តាល់នៅក្នុងប្រព័ន្ធវត្ថុធាតុ polymer និងការប្រែប្រួលយ៉ាងសំខាន់នៃតំបន់ទាំងនេះជាមួយនឹងលក្ខខណ្ឌផ្សេងគ្នាការប្រៀបធៀបចរន្តនៃប្រភេទផ្សេងគ្នានៃអេឡិចត្រូលីតវត្ថុធាតុ polymer គឺមិនមានវិទ្យាសាស្រ្តខ្លាំងណាស់។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌមួយចំនួន ប្រសិនបើការលូតលាស់នៃតំបន់គ្រីស្តាល់មានភាពយឺតយ៉ាវ ហើយគម្លាតនៃចរន្តអ៊ីយ៉ុងគឺស្ថិតនៅក្នុងជួរដែលអាចទទួលយកបាន ការប្រៀបធៀបចរន្តគឺអាចទទួលយកបាន។ នេះជាមូលហេតុដែលយើងតែងតែប្រៀបធៀបលទ្ធផលផ្សេងៗគ្នា

ដោយសារការរីកលូតលាស់នៃស្វ៊ែរលីតនៅក្នុងវត្ថុធាតុ polymer គឺពេលវេលា-អាស្រ័យ ចរន្តអ៊ីយ៉ុងនៅសីតុណ្ហភាពខាងក្រោមចំណុចរលាយរបស់វត្ថុធាតុ polymer ក៏ជាពេលវេលាផងដែរ-អាស្រ័យ។ លើសពីនេះ លីចូម-ចរន្តអ៊ីយ៉ុងនៃអេឡិចត្រូលីតវត្ថុធាតុ polymer គឺទាក់ទងទៅនឹងអត្រាកំដៅ អត្រាត្រជាក់ និងពេលវេលាសម្រាក។ ជាឧទាហរណ៍ ពេលវេលាសម្រាកយូរជាងនេះនាំឱ្យរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់វត្ថុធាតុ polymer ពេញលេញជាងមុន និងកម្រិតគ្រីស្តាល់កាន់តែខ្ពស់ ដែលនាំឱ្យការថយចុះបន្តិចម្តងៗនៃចរន្តអ៊ីយ៉ុងទៅអប្បបរមាជាមួយនឹងការកើនឡើងរយៈពេលសម្រាក។ ស្រដៀងគ្នានេះដែរ អត្រាត្រជាក់យឺតជាងនេះនាំឱ្យមានភាពគ្រីស្តាល់ពេញលេញជាងមុន ហើយចរន្តអ៊ីយ៉ុងដែលត្រូវគ្នានឹងថយចុះបន្តិចម្តងៗទៅអប្បបរមា។

ស្វែងយល់បន្ថែម

ដោយយកអេឡិចត្រូលីតវត្ថុធាតុ polymer រឹងគោលពីរនៃ PEO និង LiCIO4 ជាឧទាហរណ៍ រចនាសម្ព័ន្ធនេះមានរចនាសម្ព័ន្ធដំណាក់កាលជាច្រើន។ ទីមួយ LiClO4 និង PEO អាចបង្កើតជាស្មុគស្មាញផ្សេងៗ រួមទាំង PEO6-LiCIO4, PEO3-LiCIO4, PEO2-LiCIO4 និង PEO-LiClO4។ ក្នុងចំណោមពួកវា នៅពេលដែល O:Li=10:1, PEO6-LiCIO4 អាចបង្កើតជា eutectic ជាមួយ PEO ជាមួយនឹងចំណុចរលាយ 50 ដឺក្រេ។ លើសពីនេះទៀតនៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពត្រូវបានកើនឡើងដល់ 160 ដឺក្រេ eutectic ដ៏ធំមួយអាចត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការត្រជាក់ eutectic ដ៏ធំនឹងផលិត spherulites បីប្រភេទផ្សេងគ្នា: ប្រភេទទីមួយរលាយលើសពី 120 ដឺក្រេ និងមានអំបិលខ្ពស់; ប្រភេទទី 2 រលាយក្នុងចន្លោះពី 45 ទៅ 60 ដឺក្រេ មានជាតិអំបិលទាប ហើយបង្កើតបានជាយឺត។ ប្រភេទទីបីមានចំណុចរលាយទាបជាងវត្ថុធាតុ polymer ម្ចាស់ផ្ទះបន្តិច ហើយបង្កើតបានលឿនជាង។ ការស្រាវជ្រាវនិងការវិភាគណែនាំថា: ប្រភេទទីមួយនៃស្វ៊ែរលីតទំនងជា PEO3-LiCIO4; ប្រភេទទីពីរអាចជាល្បាយនៃស្មុគស្មាញ PEO-LiCIO4 និង PEO3-LiCIO4; ហើយប្រភេទទីបីគឺត្រូវនឹង PEO ខ្លួនឯង។ លើសពីនេះ មាតិកាអំបិលលីចូម និងដំណើរការព្យាបាលកំដៅទាំងពីរអាចនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធ។

អេឡិចត្រូលីតប៉ូលីមឺរ គឺជាប្រភេទវត្ថុធាតុប៉ូលីម៊ែរដែលមានមុខងារដែលមានចរន្តអ៊ីយ៉ុងខ្ពស់ ដែលបង្កើតឡើងដោយប្រតិកម្មស្មុគ្រស្មាញរវាងប៉ូលីមែរ និងអំបិលដែកដោយប្រើប៉ូលីមែរជាម៉ាទ្រីស។ អាស្រ័យលើម៉ាទ្រីសវត្ថុធាតុ polymer អេឡិចត្រូលីតវត្ថុធាតុ polymer ទូទៅរួមមាន PEO-អេឡិចត្រូលីតវត្ថុធាតុ polymer ដែលមានមូលដ្ឋានលើ PVDE-អេឡិចត្រូលីតវត្ថុធាតុ polymer ដែលមានមូលដ្ឋានលើ PMMA- និងផ្សេងៗទៀត។ មិនដូចអេឡិចត្រូលីតរដ្ឋ-រឹងអសរីរាង្គទេ អេឡិចត្រូលីតវត្ថុធាតុ polymer មានទម្ងន់ស្រាល បត់បែន និងមានស្ថេរភាព។ ដូចជាអសរីរាង្គ-អេឡិចត្រូលីតរដ្ឋរឹង អេឡិចត្រូលីតវត្ថុធាតុ polymer មិនត្រឹមតែដំណើរការអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងអាគុយលីចូម-អ៊ីយ៉ុងប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងដើរតួជាអ្នកបំបែកថ្មផងដែរ។ អេឡិចត្រូលីតប៉ូលីម័រមានគុណសម្បត្តិដូចខាងក្រោមៈ

ស្មុគ្រស្មាញដែលបង្កើតឡើងដោយអំបិលលីចូមផ្សេងៗគ្នា (រួមទាំង LBF4, LIPF6, LiCFSO4 និង LiASF6) ជាមួយ PEO មានមូលដ្ឋានស្រដៀងនឹងសារធាតុដែលបង្កើតឡើងដោយ LiCIO4 មានន័យថាប្រភេទអំបិលលីចូមមិនមានផលប៉ះពាល់ផ្ទាល់លើប្រភេទនៃស្មុគ្រស្មាញដែលបង្កើតឡើងដោយ PEO ទេ។ ជាពិសេស LiBF អាចបង្កើតស្មុគស្មាញពីរជាមួយ PEO៖ PEO4-LIBF និង PEO,S-LiBF។ នៅពេលដែលសមាមាត្រ O/Li ស្ថិតនៅចន្លោះពី 16 ទៅ 20, PEO2.5-LIBF4 អាចបង្កើតជា eutectic ជាមួយ PEO។ LPF6 ក៏អាចបង្កើតជាស្មុគស្មាញពីរជាមួយ PEO: PEO6-LiPF6 និង PEO:-LiPF6 ។ ស្មុគ្រស្មាញទាំងពីរដែលបង្កើតឡើងដោយ LiASF6 ជាមួយ PEO គឺស្រដៀងទៅនឹង LiPF6 ប៉ុន្តែមានចំណុចរលាយខ្ពស់ជាង។ អំបិលលីចូម anion ធំក៏អាចបង្កើតជាស្មុគ្រស្មាញជាមួយ PEO ដែរ ប៉ុន្តែ kinetics គឺយឺតជាង។ លើសពីនេះ សម្ពាធក៏ប៉ះពាល់ដល់ការលូតលាស់របស់គ្រីស្តាល់ក្នុងកម្រិតខ្លះដែរ។ សម្ពាធខ្ពស់ជំរុញការលូតលាស់របស់ស្វ៊ែរលីត កាត់បន្ថយតំបន់អាម៉ូហ្វូស និងកាត់បន្ថយចរន្តលីចូម-អ៊ីយ៉ុងដែលត្រូវគ្នា។