সিলিকন কার্বাইড (সিআইসি) রোলারগুলি তাদের উচ্চ তাপমাত্রা স্থিতিশীলতা এবং যান্ত্রিক শক্তির কারণে লিথিয়াম ব্যাটারি ক্যাথোড উপাদান উত্পাদনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

যাইহোক, বিভিন্ন প্রক্রিয়া অবস্থার অধীনে, তাদের জারা আচরণ উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হতে পারে।

এই কেস স্টাডিতেসিআইসি রোলারভিতরেLFP (LiFePO4)এবংএনসিএম (নিকেল কোবাল্ট ম্যাঙ্গানিজ)উৎপাদন পরিবেশ, ক্ষয় প্রক্রিয়া, ব্যর্থতা মোড এবং অপ্টিমাইজেশান কৌশল উপর ফোকাস।

• লিথিয়াম উৎসঃLi2CO3
• চুলা বায়ুমণ্ডলঃ কম ক্ষয়, প্রধানত জলীয় বাষ্প
• সর্বোচ্চ তাপমাত্রাঃ ~1000°C

পর্যবেক্ষণকৃত পারফরম্যান্সঃ

• অভিন্ন ধূসর পৃষ্ঠ অবসাদ
• কোন উল্লেখযোগ্য ঘনত্ব হ্রাস
• অপারেশন চলাকালীন কোনও ভাঙ্গন নেই
• সেবা জীবনঃ ~ ২ বছর

তুলনামূলকভাবে হালকা অবস্থার মধ্যে রোলারগুলি স্থিতিশীল পারফরম্যান্স বজায় রেখেছিল।

• লিথিয়াম উৎসঃLiOH
• বায়ুমণ্ডলঃ অক্সিডাইজিং + ক্ষয়কারী গ্যাস
• তাপমাত্রা-সমালোচনামূলক অঞ্চলঃ৭০০-৮০০°সি

পর্যবেক্ষণ করা সমস্যাঃ

• বড় আকারের পৃষ্ঠের স্পালিং
• ঘনত্বের উল্লেখযোগ্য হ্রাস
• অভ্যন্তরীণ কাঠামোগত অবনতি
• ব্যবহারের সময়কালঃ ~ ২ মাস
• ব্যর্থতাঃ ২টি রোলার ফ্রেকচার রেকর্ড করা হয়েছে

ক্ষয় এবং যান্ত্রিক ব্যর্থতা উৎপাদন স্থিতিশীলতা উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত।

এক্সআরডি এবং এক্সআরএফ বিশ্লেষণে দেখা গেছে যেঃ

• মূলসিআইসি ফেজ উল্লেখযোগ্যভাবে কমেছে
• নতুন যৌগ গঠিতঃ
  • লিথিয়াম সিলিক্যাট (Li2SiO3, Li2Si2O5)
  • নিকেলযুক্ত যৌগ
  • লিথিয়াম-ম্যাঙ্গানিজ অক্সাইড

এটি নির্দেশ করেতীব্র রাসায়নিক বিক্রিয়া যা উপাদান কাঠামো পরিবর্তন.

এসইএম বিশ্লেষণ দেখিয়েছেঃ

• পোরোসিটি বৃদ্ধি
• প্রসারিত ছিদ্রের আকার
• অভ্যন্তরীণ কাঠামো শিথিল

পরিমাপ করা পরিবর্তনঃ

• ঘনত্ব কমেছে≥3.05 গ্রাম/সেমি3 → ~2.8 গ্রাম/সেমি3

ক্ষয়ক্ষতি পৃষ্ঠের বাইরে ছড়িয়ে পড়েছে।

SiC অক্সিজেনের সাথে প্রতিক্রিয়া করেঃ

SiC + O2 → SiO2

• অস্থায়ী সুরক্ষা স্তর গঠন করে
• আক্রমণাত্মক পরিস্থিতিতে ব্যর্থ হতে পারে

উচ্চ তাপমাত্রায়ঃ

• লিওএইচ হ্রাস পায় → প্রতিক্রিয়াশীল লিথিয়াম প্রজাতি
• SiO2 এর সাথে বিক্রিয়া করেঃ

SiO2 + Li2O → Li2SiO3

এ৭০০-৮০০°সি:

• লিথিয়াম সিলিক্যাট নরম হয় → গলিত ফেজ গঠন করে
• প্রতিরক্ষামূলক SiO2 স্তর দ্রবীভূত

ক্রমাগত এক্সপোজার এবং ত্বরান্বিত জারা হতে পারে

SiC গলিত লিথিয়াম যৌগগুলির সাথে প্রতিক্রিয়া করেঃ

SiC + Li2SiO3 + O2 → Li4SiO4 + Li2Si2O5 + CO/CO2

ফলাফলদ্রুত উপাদান খরচ

• লিথিয়াম সিলিক্যাটগুলি শস্যের সীমানা জুড়ে প্রবেশ করে
• শস্যের সীমানা পর্যায়ে দ্রবীভূত
• অন্তঃগ্রন্থি বন্ধন দুর্বল হয়

এর ফলেঃ

• কাঠামোগত বিচ্ছিন্নতা
• যান্ত্রিক শক্তি হ্রাস
• রোলার ফ্র্যাকচার

LFP এবং NCM এর মধ্যে প্রধান পার্থক্যঃ