অ্যানোড উপাদানে অ্যাসফল্টের প্রয়োগ

২০২৫-০৩-২৬

বাণিজ্যিক অ্যানোড উপাদান হিসেবে ব্যবহৃত গ্রাফাইট, সীমিত তাত্ত্বিক ক্ষমতার কারণে উচ্চ-ক্ষমতার অ্যানোড উপকরণের ক্রমবর্ধমান চাহিদা মেটাতে ক্রমশ অক্ষম হচ্ছে। যদি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি অ্যানোডের জন্য পিচকে কার্বন অগ্রদূত হিসেবে ব্যবহার করা হয়, তাহলে এটি কেবল পিচের উচ্চ মূল্য সংযোজন ব্যবহারই উপলব্ধি করতে পারবে না, বরং অ্যানোড উপকরণের তড়িৎ রাসায়নিক কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য কিছু নতুন পদ্ধতি এবং অনুসন্ধানও প্রদান করবে।

লি পি এবং অন্যান্যরা নানো-ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড কণাকে টেমপ্লেট হিসেবে এবং পেট্রোলিয়াম পিচকে কার্বন উৎস হিসেবে ব্যবহার করেছেন। তরল পর্যায়ে আলট্রাসনিক ডিসপার্সনের পরে, তারা নাইট্রোজেন সুরক্ষায় 800 ডিগ্রী সেলসিয়াসে 1 ঘণ্টা উচ্চ তাপমাত্রায় চিকিত্সা করা হয় এবং টেমপ্লেটকে অম্লান করে অপসারণ করা হয় যাতে অনন্য খালযুক্ত কাঠামোর আলট্রা-থিন আলট্রা-থিন হালকা কাঠামো প্রস্তুত করা যায়। পোরাস কার্বন শেল (পিএসিসি)। আলট্রাথিন লেমেল ও স্তরবিশেষযুক্ত পোরাস কাঠামোর কারণে, পিএসিসি আয়ন পরিবহনের জন্য আরও সক্রিয় সাইটগুলি প্রদান করে, 1 এ গ-1 চার্জ ঘনত্বের পরে 1,000 চক্রে 334 মAhg-1 আবেদনযোগ্য ক্ষমতা এবং 90% ক্ষমতা সংరক্ষণ করে।

প্রস্তুতির সময়, বায়ুতে অক্সিজেনের প্রবেশের মাধ্যমে ক্রস-লিঙ্কিংকে উৎসাহিত করা হয়, যা এমালশনে স্বল্প-মসৃণতা পয়েন্টের অ্যাসফল্টের সংযুক্তি এড়ায় এবং এর গোলাকার রূপকে স্থিতিশীল করার জন্য পরে চিকিত্সার প্রয়োজন হয় না। যখন লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য নেতিবাচক ইলেকট্রোড উপাদান হিসেবে ব্যবহৃত হয়, তখন পিসিবির গ্রাম ক্ষমতা 0.05 এ গ-1 এবং 5 এ গ-1 এ যথাক্রমে 373.6 মAhg-1 এবং 125.8 মAhg-1 হয়। ক্ষমতাগুলি যথাক্রমে 316.1 মAhcm-3 এবং 106.4 মAhcm-3।

অ্যাসফল্টের উপর ভিত্তি করে তৈরি কার্বন উপাদান অ্যাসফল্টের মান উন্নত করার জন্য নেতিবাচক ইলেকট্রোড হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে, কিন্তু অ্যাসফল্টের জটিল গঠনের কারণে, অ্যাসফল্ট উপাদানের ধারণক্ষমতা বেশি নয়, যদি এটি সরাসরি নেতিবাচক উপাদান হিসেবে ব্যবহার করা হয়, তাহলে এটিকে মাইক্রোস্ট্রাকচার ডিজাইন করতে হবে, এবং এটি ব্যাপকভাবে উৎপাদন করা কঠিন, এবং খরচও খুব বেশি। অতএব, অ্যাসফল্টের উচ্চ মূল্য সংযোজন ব্যবহার অর্জনের জন্য সাধারণত উৎপাদন প্রক্রিয়ায় অ্যাসফল্টকে একটি পরিবর্তিত উপাদান হিসেবে ব্যবহার করা হয়।

পৃষ্ঠায় কার্বন আবরণ বর্তমানে শিল্পে অ্যানোড উপাদানগুলি সংশোধন করার জন্য সবচেয়ে সাধারণভাবে ব্যবহৃত পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি। এই পদ্ধতি কঠিন ফেজ, তরল ফেজ বা গ্যাস ফেজ কার্বনাইজেশনের মাধ্যমে উপাদানের পৃষ্ঠে একটি অ্যামরফাস কার্বনের স্তর তৈরি করে "কোর-শেল স্ট্রাকচার" তৈরি করতে। পৃষ্ঠের "শেল স্ট্রাকচার" নেতিবাচক ইলেকট্রোড উপাদানের সক্রিয় কেন্দ্রের ভলিউম সম্প্রসারণ বা কাঠামোগত ক্ষতি কার্যকরভাবে বাধা দিতে এবং বাফার করতে পারে, যখন বৈদ্যুতোলাইটের সঙ্গে সামঞ্জস্য বাড়ায় এবং ইলেকট্রোড উপাদানের স্থায়িত্ব বজায় রাখে।

লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির অ্যানোড উপাদান হিসেবে গ্রাফাইটের এখনও অনেক সমস্যা রয়েছে, যেমন চার্জিং এবং ডিসচার্জিং প্রক্রিয়ায়, লিথিয়াম আয়ন স্থাপন এবং স্ট্রিপিং গ্রাফাইটের স্তরীয় খোসা পড়া ও কাঠামোগত ধ্বংস ঘটায়, গ্রাফাইট এবং ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্যে সামঞ্জস্য খারাপ, গ্রাফাইটে লিথিয়াম আয়নের রাসায়নিক বিস্তার সহগ ছোট। এই সমস্যাগুলি সমাধান করতে, গ্রাফাইটকে সংশোধন করা প্রয়োজন। সংশোধিত গ্রাফাইটের সাধারণ কার্বন উৎস হিসেবে অ্যাসফল্ট গবেষকদের কাছে ব্যাপকভাবে আগ্রহের বিষয় হয়ে উঠেছে।

পিচ-ভিত্তিক অ্যানোড উপাদানের উপাদান গঠনে এবং প্রস্তুতির পদ্ধতিতে কিছু উদ্ভাবন রয়েছে, এবং গ্রাফাইট-ভিত্তিক অ্যানোড উপাদানের তুলনায় ক্ষমতা ও হার কর্মক্ষমতায় উল্লেখযোগ্য প্রতিষ্ঠানের উন্নতি হয়েছে, কিন্তু চার্জ-ডিসচার্জ ভোল্টেজ হতে সৃষ্ট হাইস্টেরেসিস ফেনোমেনন অত্যন্ত গুরুতর, শক্তির ঘনত্ব কমে গেছে, এবং এটি বড় পরিমাণে উৎপাদন করা কঠিন; তবে, অ্যাসফাল্ট আবরণের সংশোধন প্রক্রিয়া এখনও পরিষ্কার নয়, এবং উপাদানের গুণমান উন্নত করা এবং সংশোধিত উপাদানের গুণগুলির সামঞ্জস্য রক্ষাকারী বিষয়ে এখনও অস্পষ্ট। প্রযুক্তিগত উন্নয়নের জন্য আরও বিস্তৃত সুযোগ রয়েছে।

যদিও রাসায়নিক শিল্পে অ্যাসফল্ট ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, অ্যাসফল্টের গঠন ও কাঠামো জটিল কারণ অ্যাসফল্টের কাঁচামালের বিভিন্ন জটিল উৎস এবং প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির পার্থক্য। উৎপাদন প্রক্রিয়ার সময়, কাঁচা অ্যাসফল্টের দীর্ঘ পর্দা সময়ের কারণে পর্দা প্রক্রিয়ার অস্থিতিশীলতা খরচ বাড়ায় এবং প্রস্তুত পণ্যের সঙ্গতি কমিয়ে দেয়। অতএব, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির অ্যানোড উপাদানের জন্য বিশেষ অ্যাসফল্টের উন্নয়ন এবং অ্যাসফল্টের দ্রুত সনাক্তকরণ পরবর্তী অ্যাসফল্ট পরিবর্তিত অ্যানোড উপাদানের ফোকাসও।