آئن بیٹری انوڈ میٹریل کے لئے سلیکن کاربن جامع مواد کی تیاری

آئن بیٹری انوڈ مواد کے لئے سلیکن کاربن جامع مواد کی تیاری

لتیم آئن بیٹریاں (LIB) مستحکم زندگی کی خصوصیات اور اعلی کارکردگی کی وجہ سے بڑی صلاحیت کے ذخیرہ کرنے والے آلات جیسے برقی گاڑیاں اور انرجی اسٹوریج ڈیوائسز (ESS) اور موبائل آلات میں تیزی سے استعمال ہوتی رہی ہیں۔

مندرجہ ذیل حکمت عملیوں کا استعمال ایل ای بی (WH = کلو) کی توانائی کی کثافت کو آگے بڑھانے کے لئے کیا جاسکتا ہے: 1) الیکٹروڈ ڈیٹا میں ترمیم کریں 2) کوٹنگ ٹیکنالوجی کو بہتر بنائیں 3) انوڈ اور کیتھوڈ میں بھرنے والے ڈیٹا کو بہتر بنائیں ، 4) لتیم جذب کو آگے بڑھانا کیتھڈ کی شرح تاہم ، طریقوں 2-4 عام طور پر داخلی جگہ اور منصوبہ بندی کو بہتر بنانے تک محدود ہیں ، اور اسی وجہ سے ، نئے الیکٹروڈ مادوں کی تشکیل کی تحقیق فعال طور پر کی جارہی ہے۔

فی الحال ، LIBS میں استعمال ہونے والے کیتھوڈ کا سب سے نمائندہ ذریعہ گریفائٹ ہے۔ گرافین پرت کی غیر متعل .ق واقفیت کی وجہ سے ، یہ ایک انتہائی الٹ چارج ڈسچارج طرز عمل کی نمائش کرتا ہے اور اس وجہ سے اس کی طویل زندگی ہوتی ہے۔

اس کے علاوہ ، جب گریفائٹ کو مکمل طور پر چارج کیا جاتا ہے ، یعنی ، جب لتیم آئن تہوں کے درمیان موجود ہوتے ہیں تو ، الیکٹروڈ کی صلاحیت 0V بمقابلہ لی = لی + ہوتی ہے۔ اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ گریفائٹ خالص لی دھات کی طرح کی صلاحیت کی نمائش کرسکتا ہے۔ لہذا ، گریفائٹ کیتھوڈ اور آکسائڈ پر مبنی انوڈ کے ساتھ بیٹری جمع کرکے اعلی توانائی حاصل کی جاسکتی ہے۔

تاہم ، اس وقت اعلی صلاحیت والی بیٹریوں کی مانگ پر غور کرتے ہوئے ، گریفائٹ کی کم نظریاتی صلاحیت (372mAh = g، 837mAh = cm3) anode مواد کے طور پر گریفائٹ کے مستقل استعمال میں رکاوٹ ہے۔ لہذا ، اعلی صلاحیت ، اعلی کارکردگی لتیم ثانوی بیٹریاں تیار کرنے کے ل non ، غیر کاربن انوڈ مواد تیار کرنا ضروری ہے۔

ان نان کاربن مادوں میں سے ، سی سب سے موزوں ہے کیونکہ اس میں اعلی ڈسچارج کی گنجائش 4200mAh = g ہے اور 0.4V (vsLi = Li +) کی لتیم رسپانس کی صلاحیت ہے۔ تاہم ، سی کو ایک اہم دشواری کا سامنا کرنا پڑا ، یعنی ، چارج اور خارج ہونے والے مادہ کے عمل کے دوران حجم میں شدید طور پر تبدیلی آتی ہے ، جس کا نتیجہ ناقابل واپسی اور حساس صلاحیت کا خراب ہونا ہے۔

حجم کی توسیع کو کم کرنے کے ل N متعدد نقطہ نظر کی تجویز کی گئی ہے ، جیسے لیتیم کے لئے دھات کے ذرات کا نینو پیمانے پر ردعمل ، لتیم کے ساتھ رد عمل ظاہر کرنے والے متفاوت مرکب کی ترکیب ، اور فعال = غیر فعال دھات کے احاطے اور لتیم مرکب = کاربن ساخت۔ 11-15)

اس ورکشاپ میں ، ہم سلیکون میں بلک توسیع کے مسئلے سے نمٹنے کی کوشش کرتے ہیں سلیکن کاربن بلیک (سی - سی بی) جامع ڈیٹا مرتب کرتے ہوئے۔ سی بی ڈھانچہ بنیادی ذرات کو مختلف سمتوں میں جمع کرکے مختلف سمتوں اور خالی جگہوں کا ایک نیٹ ورک تشکیل دیتا ہے تاکہ بے ترتیب نمو کی وجہ سے سی بی مجموعی میں تشکیل پائے۔ 16-19)

لہذا ، حجم میں توسیع کی صورت میں ، ان خالی جگہوں کو سلیکن پر مشتمل بفر کے طور پر استعمال کیا جائے گا