બેટરી સેપરેટર કોટિંગ્સ માટે જ્યોત પ્રતિરોધક વિશ્લેષણ અને ભલામણો

બેટરી સેપરેટર કોટિંગ્સ માટે જ્યોત પ્રતિરોધક વિશ્લેષણ અને ભલામણો

ગ્રાહક બેટરી વિભાજકનું ઉત્પાદન કરે છે, અને વિભાજક સપાટીને એક સ્તરથી કોટ કરી શકાય છે, સામાન્ય રીતે એલ્યુમિના (Al₂O₃) જેમાં થોડી માત્રામાં બાઈન્ડર હોય છે. તેઓ હવે નીચેની આવશ્યકતાઓ સાથે એલ્યુમિનાને બદલવા માટે વૈકલ્પિક જ્યોત પ્રતિરોધક શોધે છે:

• 140°C પર અસરકારક જ્યોત મંદતા(દા.ત., નિષ્ક્રિય વાયુઓ મુક્ત કરવા માટે વિઘટન).
• ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ સ્થિરતાઅને બેટરી ઘટકો સાથે સુસંગતતા.

ભલામણ કરેલ જ્યોત પ્રતિરોધક અને વિશ્લેષણ

1. ફોસ્ફરસ-નાઇટ્રોજન સિનર્જિસ્ટિક ફ્લેમ રિટાર્ડન્ટ્સ (દા.ત., મોડિફાઇડ એમોનિયમ પોલીફોસ્ફેટ (એપીપી) + મેલામાઇન)

મિકેનિઝમ:

• એસિડ સ્ત્રોત (APP) અને ગેસ સ્ત્રોત (મેલામાઇન) NH₃ અને N₂ મુક્ત કરવા માટે સમન્વય કરે છે, ઓક્સિજનને પાતળું કરે છે અને જ્વાળાઓને રોકવા માટે ચાર સ્તર બનાવે છે.
  ફાયદા:
• ફોસ્ફરસ-નાઇટ્રોજન સિનર્જી વિઘટન તાપમાન ઘટાડી શકે છે (નેનો-સાઇઝિંગ અથવા ફોર્મ્યુલેશન દ્વારા ~140°C સુધી એડજસ્ટેબલ).
• N₂ એક નિષ્ક્રિય વાયુ છે; ઇલેક્ટ્રોલાઇટ (LiPF₆) પર NH₃ ની અસરનું મૂલ્યાંકન કરવાની જરૂર છે.
  વિચારણાઓ:
• ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સમાં APP સ્થિરતા ચકાસો (ફોસ્ફોરિક એસિડ અને NH₃ માં હાઇડ્રોલિસિસ ટાળો). સિલિકા કોટિંગ સ્થિરતામાં સુધારો કરી શકે છે.
• ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ સુસંગતતા પરીક્ષણ (દા.ત., ચક્રીય વોલ્ટેમેટ્રી) જરૂરી છે.

2. નાઇટ્રોજન આધારિત જ્યોત રિટાર્ડન્ટ્સ (દા.ત., એઝો કમ્પાઉન્ડ સિસ્ટમ્સ)

ઉમેદવાર:એક્ટિવેટર્સ (દા.ત., ZnO) સાથે એઝોડીકાર્બોનામાઇડ (ADCA).
મિકેનિઝમ:

• વિઘટન તાપમાન ૧૪૦-૧૫૦°C સુધી એડજસ્ટેબલ, N₂ અને CO₂ મુક્ત કરે છે.
  ફાયદા:
• N₂ એક આદર્શ નિષ્ક્રિય ગેસ છે, જે બેટરી માટે હાનિકારક નથી.
  વિચારણાઓ:
• ઉપ-ઉત્પાદનો (દા.ત., CO, NH₃) નિયંત્રિત કરો.
• માઇક્રોએનકેપ્સ્યુલેશન વિઘટન તાપમાનને ચોક્કસ રીતે ગોઠવી શકે છે.

૩. કાર્બોનેટ/એસિડ થર્મલ રિએક્શન સિસ્ટમ્સ (દા.ત., માઇક્રોએનકેપ્સ્યુલેટેડ NaHCO₃ + એસિડ સ્ત્રોત)

મિકેનિઝમ:

• 140°C પર માઇક્રોકેપ્સ્યુલ્સ ફાટી જાય છે, જેના કારણે NaHCO₃ અને કાર્બનિક એસિડ (દા.ત., સાઇટ્રિક એસિડ) વચ્ચે પ્રતિક્રિયા થાય છે જેનાથી CO₂ મુક્ત થાય છે.
  ફાયદા:
• CO₂ નિષ્ક્રિય અને સલામત છે; પ્રતિક્રિયા તાપમાન નિયંત્રિત કરી શકાય છે.
  વિચારણાઓ:
• સોડિયમ આયનો Li⁺ પરિવહનમાં દખલ કરી શકે છે; લિથિયમ ક્ષાર (દા.ત., LiHCO₃) અથવા કોટિંગમાં Na⁺ ને સ્થિર કરવાનું ધ્યાનમાં લો.
• ઓરડાના તાપમાનમાં સ્થિરતા માટે એન્કેપ્સ્યુલેશનને ઑપ્ટિમાઇઝ કરો.

અન્ય સંભવિત વિકલ્પો

• મેટલ-ઓર્ગેનિક ફ્રેમવર્ક (MOFs):દા.ત., ZIF-8 ગેસ છોડવા માટે ઊંચા તાપમાને વિઘટિત થાય છે; સમાન વિઘટન તાપમાન સાથે MOF માટે સ્ક્રીન.
• ઝિર્કોનિયમ ફોસ્ફેટ (ZrP):થર્મલ વિઘટન પર અવરોધ સ્તર બનાવે છે, પરંતુ વિઘટન તાપમાન ઘટાડવા માટે નેનો-સાઇઝિંગની જરૂર પડી શકે છે.

પ્રાયોગિક ભલામણો

1. થર્મોગ્રેવિમેટ્રિક વિશ્લેષણ (TGA):વિઘટન તાપમાન અને ગેસ છોડવાના ગુણધર્મો નક્કી કરો.
2. ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પરીક્ષણ:આયનીય વાહકતા, ઇન્ટરફેસિયલ અવબાધ અને સાયકલિંગ કામગીરી પર અસરનું મૂલ્યાંકન કરો.
3. જ્યોત પ્રતિરોધકતા પરીક્ષણ:દા.ત., વર્ટિકલ બર્નિંગ ટેસ્ટ, થર્મલ સંકોચન માપન (140°C પર).

નિષ્કર્ષ

આસંશોધિત ફોસ્ફરસ-નાઇટ્રોજન સિનર્જિસ્ટિક ફ્લેમ રિટાડન્ટ (દા.ત., કોટેડ APP + મેલામાઇન)તેની સંતુલિત જ્યોત મંદતા અને ટ્યુનેબલ વિઘટન તાપમાનને કારણે સૌ પ્રથમ ભલામણ કરવામાં આવે છે. જો NH₃ ટાળવું જ પડે,એઝો કમ્પાઉન્ડ સિસ્ટમ્સઅથવામાઇક્રોએનકેપ્સ્યુલેટેડ CO₂-રિલીઝ સિસ્ટમ્સસક્ષમ વિકલ્પો છે. ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ સ્થિરતા અને પ્રક્રિયાની શક્યતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે તબક્કાવાર પ્રાયોગિક માન્યતાની સલાહ આપવામાં આવે છે.

Let me know if you’d like any refinements! Contact by email: lucy@taifeng-fr.com