الليثيوم المنغنيز المواد الثلاثي، بطارية ليثيوم أيون مختلط نظام القطب الموجب، فيما يتعلق المادة الفعالة القطب الموجب واحدة أخرى، أكثر تعقيدا ذلك. مع هذا النظام، وتصميم خلية المستمر للاستخدام التجاري، ويفهم أنه أيونات الليثيوم أثناء الشحن والتفريغ حركية deintercalation من مهندسي التصميم الكهربائي، أصبحت ذات أهمية خاصة.

يستخدم Galvanostatic معايرة بمقياس الجهد المتقطعة (galvanostatic تقنية المعايرة المتقطعة) لدراسة مرحلة تغيير المواد مثل شائعة الاستخدام طريقة التغيير الهيكلي وحركية نقل الجماعي من القطب، وما شابه ذلك، وهذه العملية محددة يمكن وصفها ببساطة بأنها "ثابت لعدة بطارية متتالية التفريغ نبض الحالي - بقية "، والتفريغ أو عملية الشحن، والتغيرات في التيار الكهربائي بعد التفتيش ومثل المواد و.

في الآونة الأخيرة، حللت نتائج المتقطعة مستمرة تجربة معايرة بمقياس الجهد الحالية نظام مختلط الدكتور واترلو، كندا Maozhi يو نموذج رياضي من الثلاثي المادية للمنغنات الليثيوم تم احتساب محاكاة للتحقيق في بطارية ليثيوم أيون من هذه التهمة النظام المختلط وحركية التفريغ . التي نشرت في المجلة الدولية لالكهروكيميائية ورقة (Electrochimica اكتا 222 (2016): 1741-1750). بعد التحليل والتنبؤ، وعندما تتوقف بطارية الشحن والتفريغ، أي، للحفاظ على حالة مفتوحة، والليثيوم المنغنيز المواد ثلاثية لبعضهم البعض لا يزال شحن والتفريغ، أيونات الليثيوم هبوط أو جزءا لا يتجزأ من سطح كل المواد الفعالة.

وفي وقت لاحق، باحثون يابانيون تاكيشي كوباياشي وآخرون رقة "المختلطة الهجرة يثيوم أيون من الأيونات الليثيوم في القطب الموجب" (ليثيوم الهجرة بين المخلوطة القطب السالب للبطارية ليثيوم أيون. مجلة كيمياء المواد ألف (2017). "، التي حصلت عليها تجارب محددة تنبؤات النموذج مع نفس النتيجة، أثبتت دقة تحليل نموذج.

الشكل 1: نبض متنوعة (معدل التصريف ووقت الراحة) متقطعة galvanostatic التجارب المعايرة منحنى المحتملين (خط متقطع) ونمذجة منحنى (خط الصلبة) :( أ) 1 C (6 دقائق)، و 15 دقيقة (ب) 1 C ( 6 دقيقة)، 2 ساعة (ج) C / 2 (12 دقيقة)، و 15 دقيقة (د) C / 2 (12 دقيقة)، 2 ساعة (ه) C / 5 (30 دقيقة)، و 15 دقيقة راحة) و (C / 5 (30 دقيقة)، 2 ساعة.

لأول مرة، وذلك باستخدام نموذج رياضي لمحاكاة FIG ستة تيارات اختبار المختلفة والتفريغ الحالية من الوقت تبقى ثابتة فترة تجربة معايرة بمقياس الجهد، صور رصد يمكن أن ينظر إليه، سواء على درجة عالية من الاتفاق للتحقق من هذا النموذج يمكن استخدامها لوصف التجريبية و تحليل النتائج التجريبية. ويتم احتساب الرقم II باستخدام نموذج الليثيوم منغنات (خط أحمر، وصفت LMO) والمواد ثلاثية (الخط الأزرق، وصفت NMC) هي المساهمات المعنية لتصريف الخلية الحالية بشكل عام.

ومع ذلك، فمن الجدير بالذكر أنه في بطارية "الراحة" الدائرة المفتوحة عندما المساهمة الحالية من اثنين من المواد غير الصفر، وأظهر القيمة الحالية إيجابية عكس ذلك، والاتجاهات السلبية والقيم الإيجابية لأداء الدولة والقيم السلبية وتشير الدولة من تهمة. هذا يدل على أن القطب الداخلي، لا يزال هناك الحالي ولدت، واثنين من النشطين عقد المادي تهمة العكس والتفريغ الدولة.

الشكل الثاني: (أ) لC / 5 (30 دقيقة)، متقطعة galvanostatic المعايرة التجربة 2 ح نبض المحتملين، وذلك باستخدام النموذج الرياضي والليثيوم منغنات المساهمات الحالية منحنى المواد الثلاثي، (ب) ليصبح (أ) الجزء حلقت الموسع من FIG.

للتحليل، واختيار اثنين نبضات التفريغ في أوقات مختلفة من الشكل الثاني في الفقرة (أ)، المعين PULSE 1 و 2 PULSE، الشكل الثالث (أ) و (ج)، والشكل الثالث (ب) و (د ) هي PULSE 2 PULSE (1) وعرض موسع للفترة "الراحة". وكما يتبين من الشكل الثالث (B)، في الفترة النصف الأول من الجزء "الراحة" الخلايا، أي، والجزء AB الليثيوم منغنات تصريف بقايا المواد، والحفاظ على الدولة من المواد تهمة الثلاثي، وقسم النصف الثاني قبل الميلاد، يحدث كل من الاتجاه الحالي المبادلة. PULSE 2 كما هو الحال في الجزء المتوسط من التجربة، وهما من المواد التي يحمل الاتجاه الحالي في فترة "راحة" معاكسا لPULSE 1.

الشكل (3): PULSE باستخدام النموذج الرياضي من الشكل الثاني المحدد في 1 (أ) والنبض 2 (ج) الحالي الليثيوم المنغنيز أكسيد (الحمراء)، وتغيير المواد ثلاثية (الخط الأزرق) مع مرور الوقت في FIG، (ب) و (د)، على التوالي، و (ج) وجهة نظر الموسع لجزء دائري من (أ).

يتضح من تحليل للتيار، ونقل أيونات الليثيوم بين الجسيمات المادية، يمكن وصفها في FIG أربعة بسيطة: قبل الميلاد شريحة وEF، أيونات الليثيوم تتدفق الى جزيئات صغيرة والجزيئات الكبيرة من الثلاثي الليثيوم منغنات جزيئات ثلاثية المواد في (الشكل الرابع)؛ وفي قطاع AB وDE، والليثيوم أيون الثلاثي المادية ومن جزيئات صغيرة إلى جزيئات كبيرة، ويصب في الليثيوم منغنات الجسيمات (الشكل الرابع ب).

الشكل 4: الفترة الزمنية فتح في التجارب معايرة بمقياس الجهد المستمر الجاري متقطعة، هجرة أيونات الليثيوم بين اثنين من المواد الفعالة التخطيطي، (A) يتوافق مع شريحة FIG الثالث قبل الميلاد، وEF، أيونات الليثيوم من أكسيد الليثيوم وتريس المنغنيز جزيئات عنصر الصغيرة تهاجر في الجزيئات الكبيرة الثلاثي، (ب) يتوافق مع شريحة FIG III AB وDE، والليثيوم أيون ترحيل من الجسيمات ثلاثة يوان الليثيوم منغنات صغيرة لجزيئات كبيرة وterpolymers.

ويتم تحليل أعلاه، نموذج رياضي لديناميات صنع يثيوم أيون القطب يستخدم نظام مختلط، أي نظام لديه فهم جديد والمعرفة من تصميم المهندسين البطارية R & D لها أهمية النظرية.