Si/ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਕੰਪੋਜ਼ਿਟ ਐਨੋਡ ਸਮੱਗਰੀ ਦਾ ਤਰੀਕਾ

2025-03-26

ثانوی لیتھیم آئن بیٹری کو اس کی اعلی کھلی سرکٹ وولٹیج، اعلی توانائی کثافت، طویل عمر، آلودگی نہ ہونے اور کم خود سے خارج ہونے کے فوائد کی بنا پر سب سے زیادہ مثالی توانائی محفوظ کرنے اور تبدیل کرنے کے آلے کے طور پر دیکھا جاتا ہے۔ اس وقت، لیتھیم آئن بیٹریاں پورٹیبل الیکٹرانک آلات، برقی گاڑیوں/ہائبرڈ الیکٹرک گاڑیوں اور توانائی ذخیرہ کرنے کے نظاموں وغیرہ میں وسیع پیمانے پر استعمال ہو رہی ہیں۔ ذہین اور کثیر مقصدی مصنوعات کی طلب کے ساتھ، لیتھیم آئن بیٹریوں کی توانائی کی کثافت میں بہتری تحقیق کا ایک مرکز بن گئی ہے۔ لیتھیم آئن بیٹری کے نظام میں، اینوڈ اور کیتھوڈ مواد اس کی توانائی کی کثافت میں فیصلہ کن کردار ادا کرتے ہیں۔

ਇਸ ਵੇਲੇ, ਲਿਥੀਅਮ ਆਇਓਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਐਨੋਡ ਅਤੇ ਐਨੋਡ ਸਮਾਨ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਸਮਾਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਅਤੇ ਲਾਗੂ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ। ਵਪਾਰਕ ਬੈਟਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਚਾਰਜ ਕਰਨ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਦਾ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮੈਜ਼ੋ-ਫੇਜ਼ ਕਾਰਬਨ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਫੀਅਰਸ (MCMB), ਕ੍ਰਿਤ੍ਰਿਮ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਅਤੇ ਕੁਦਰਤੀ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਨਾਲ ਬਣੀ ਲਿਥੀਅਮ ਆਇਓਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪੋਰਟੇਬਲ ਇਲੈਕਟਰਾਨਿਕ ਉਤਪਾਦਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਸੋਧਕ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਨੂੰ ਪਾਵਰ ਬੈਟਰੀਆਂ ਅਤੇ ਊਰਜਾ ਸਟੋਰੇਜ ਬੈਟਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਬਾਜ਼ਾਰ 'ਤੇ ਉੱਚ-ਅੰਤ ਵਾਲੇ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦਾ ਖਾਸ ਸਮਰੱਥਾ ਸਿਧਾਂਤੀ ਮੁੱਲ 360mA•H•g−1 ਦੇ ਨੇੜੇ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸਦਾ ਚੱਕਰ ਕਰਨ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਹੈ, ਜਿਸ ਨੂੰ ਹੋਰ ਸੁਧਾਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੈ। ਸਿਮੁਲੇਸ਼ਨ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਐਨੋਡ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਖਾਸ ਸਮਰੱਥਾ ਨੂੰ 1200mA•h•g−1 ਦੇ ਦਾਇਰੇ ਵਿੱਚ ਵਧਾਉਣਾ ਬੈਟਰੀ ਦੀ ਊਰਜਾ ਘਣਤਾ ਨੂੰ ਸੁਧਾਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਵਧੀਆ ਯੋਗਦਾਨ ਹੈ।

ਇਸ ਵੇਲੇ, Si/gਰਾਫਾਈਟ ਕੰਪੋਜ਼ਿਟ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਮੁੱਖ ਸਮੱਸਿਆ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਨੈਨੋ-Si ਅਤੇ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਦੇ ਸਮાન ਨੂੰ ਇਕ ਜੈਕ ਅਤੇ ਸਥਿਰਤਾ ਵਿਚਾਰ ਕਰਨਾ, ਤਾਕਿ ਕੰਪੋਜ਼ਿਟ ਦੋਹਾਂ ਉੱਚ ਖਾਸ ਸਮਰੱਥਾ ਅਤੇ ਚੱਕਰ ਦੀ ਸਥਿਰਤਾ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖ ਸਕੇ। ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਨੈਨੋ-Si ਅਤੇ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਨੂੰ ਕੱਚੇ ਸਮਾਨ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤਦੇ ਹੋਏ Si/gਰਾਫਾਈਟ ਕੰਪੋਜ਼ਿਟ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਵਿਵਿੱਧ ਤਕਨੀਕੀ ਢੰਗਾਂ ਨੂੰ ਇਕੱਠੇ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ। ਇਸ ਲੇਖ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਸਿਰਫ Si ਅਤੇ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਦੇ ਯੁਗਮ ਦੇ ਇੱਕ-ਪਦਤ ਤਕਨੀਕ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਵਰਗੀਕਰਨ ਕਰਦੇ ਹਾਂ, ਜੋ ਕਿ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੋਲਿਡ-ਫੇਜ਼ ਮਿਸ਼ਰਣ ਪਧਤੀ, ਲਿਕਵਿਡ ਫੇਜ਼ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਅਤੇ ਵਾਪਰ ਪੈਸ਼ੇਣ ਲਾਗੂ ਕਰਦੀ ਹੈ।

一、ਸੋਲਿਡ-ਫੇਜ਼ ਮਿਸ਼ਰਣ ਪਧਤੀ

ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ, ਖੋਜਕਰਤਾ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਔਰੋ-ਮਿੱਠੇ ਮਿਸ਼ਰਨ, ਜਿਹਨੂੰ ਸੋਲਿਡ ਫੇਜ਼ ਮਿਸ਼ਰਣ ਪધਤੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਦੇ ਜ਼ਰੀਏ Si/gਰਾਫਾਈਟ ਕੰਪੋਜ਼ਿਟ ਤਿਆਰ ਕਰਦੇ ਸਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਸੋਲਿਡ-ਫੇਜ਼ ਦੁਬਾਰਾ ਜੋੜਨ ਦੀ ਪਧਤੀ ਸਧਾਰਨ ਹੈ, ਪਰ Si ਅਤੇ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਦੇ ਜੋੜਨ ਦੀ ਕੋਲਣ ਨੇੜੇ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰਾ Si ਖੁੱਲ੍ਹਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਮੀਕਲ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ 'ਤੇ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਂਦਾ ਹੈ।

ਉਦਾਹਰਨ ਵਜੋਂ, ਚੇਂਗ ਆਦਿ ਨੇ ਇੱਕ ਉੱਚ-ਉਰਜਾ ਮਕੈਨੀਕਲ ਬਾਲ ਮਿਲਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਮਾਈਕ੍ਰੋਨ Si ਪਾਊਡਰ, ਗਰਾਫਾਈਟ ਪਾਊਡਰ ਅਤੇ ਮਲਟੀ-ਵਾਲਡ ਕਾਰਬਨ ਨੈਨੋਟਿਊਬਸ ਨੂੰ ਸਟੇਨਲੈਸ ਸਟੀਲ ਬਾਲ ਮਿਲਰ ਟੈਂਕ ਵਿੱਚ ਪਿਸਿਆ ਗਿਆ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਨੈਨੋ-Si/gਰਾਫਾਈਟ/ਮਲਟੀ-ਵਾਲਡ ਕਾਰਬਨ ਨੈਨੋਟਿਊਬਸ ਦਾ ਇੱਕ ਮਿਸ਼੍ਰਣ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੋਇਆ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ Si ਸਮੱਗਰੀ 33wt% ਹੈ। ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਮੀਕਲ ਟੈਸਟਾਂ ਨੇ ਦਰਸਾਇਆ ਕਿ ਪਹਿਲਾ ਵਾਪਸ ਕਰਨ ਨਾਲ ਖਾਸ ਸਮਰੱਥਾ 2000mA•h•g−1 ਦੇ ਲਗਭਗ ਸੀ ਜਦੋਂ ਕਰੰਟ ਡੈਨਸਿਟੀ 35mA•g−1 ਸੀ, ਅਤੇ 20 ਚੱਕਰਾਂ ਦੇ ਬਾਅਦ ਵਾਪਸ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਖਾਸ ਸਮਰੱਥਾ 584mA•h•g−1 'ਤੇ ਰਿਹਾਈ ਹੋਈ।

ਸ਼ੂ ਨੇ ਲੋਹੇ ਦੀ ਕੈਟਾਲਿਟਿਕ ਏਟਚਿੰਗ ਦੁਆਰਾ ਲਗਭਗ 100nm ਦੇ ਵਿਆਸ ਵਾਲੀ Si ਨਾਨੋਵਾਇਰ ਤਿਆਰ ਕੀਤੀ, ਅਤੇ ਫਿਰ ਸਿੱਧਾ 15wt% Si ਨਾਨੋਵਾਇਰ ਨੂੰ ਮਾਈਕ੍ਰੋਨ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਪਾਊਡਰ ਨਾਲ ਬਾਲ-ਮੀਲਿੰਗ ਕਰਕੇ Si ਨਾਨੋਵਾਇਰ/gਰਾਫਾਈਟ ਐਨੋਡ ਸਮੱਗਰੀ ਤਿਆਰ ਕੀਤੀ। ਪਹਿਲੀ ਕੂਲੋਮਬ ਸਮਰੱਥਾ 74% ਸੀ ਅਤੇ ਵਾਪਸ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਖਾਸ ਸਮਰੱਥਾ 511mA ਸੀ 15 ਚੱਕਰਾਂ ਦੇ ਬਾਅਦ • H • G −1।ਯਿਨ ਨੇ ਮਾਈਕਰੋਨ-ਗ੍ਰੇਡ Si ਪਾਊਡਰ, Mn ਪਾਊਡਰ ਅਤੇ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਦੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਬਾਲ ਮਿਲਿੰਗ ਦੁਆਰਾ Si/Mn/gਰਾਫਾਈਟ ਮਾਈਕਰੋਨ-ਗ੍ਰੇਡ ਕੰਪੋਜ਼ਿਟ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ Si ਸਮੱਗਰੀ 20wt% ਸੀ। ਪਹਿਲੀ ਕੂਲੋਮਬ ਸਮਰੱਥਾ 70% ਹੈ, ਅਤੇ ਵਾਪਸ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਖਾਸ ਸਮਰੱਥਾ 463mA•h•g−1 ਹੈ 20 ਚੱਕਰਾਂ ਦੇ ਬਾਅਦ, ਜਦੋਂ ਕਰੰਟ ਡੈਨਸਿਟੀ 0.15mA•cm−2 ਹੈ।

Whittingham ਅਤੇ ਹੋਰਾਂ ਨੇ Si ਪਾਊਡਰ, ਐਲੋਮੀਨਿਯਮ ਪਾਊਡਰ ਅਤੇ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਦੀ ਮਕੈਨਿਕਲ ਬਾਲ ਮਿਲਿੰਗ ਦੁਆਰਾ Si-Al-ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਕੰਪੋਜ਼ਿਟ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ Si ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ 7.9% ਹੈ। 0.5mA•cm−2 ਕਰੰਟ ਡੈਂਸਿਟੀ 'ਤੇ, ਪਹਿਲੀ ਵਾਪਸ ਆਇਣਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ 800mA•h•g−1 ਹੈ ਅਤੇ ਕੂਲੋਂਬ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀਤਾ 80% ਹੈ। 10 ਚੱਕਰ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਵਾਪਸ ਆਇਣਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ ਲਗਭਗ 700mA•h•g−1 ਬਣੀ ਰਹਿ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

ਕਿਮ ਅਤੇ ਹੋਰ ਨੇ ਮਾਈਕਰਨ ਸਾਈਲਿਕਨ ਪਾਊਡਰ ਨੂੰ ਬਾਲ ਮਿੱਲਿੰਗ ਦੁਆਰਾ ਨੈਨੋ-ਸਾਈ ਪਾਊਡਰ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਅਤੇ ਫਿਰ ਇਸਦਾ ਕੰਪਾਉਂਡ ਪਿਚ ਅਤੇ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਸ਼ੀਟ ਨਾਲ ਕੀਤਾ। ਮਕੈਨਿਕਲ ਗ੍ਰੈਨੀਊਲੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਉੱਚ ਤਾਪ ਮੰਤਾ ਕੇ ਬਾਅਦ, ਨੈਨੋ-ਸਾਈ/ਐਮੋਰਫਸ ਕਾਰਬਨ/ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਗੇਂਦਾਕਾਰ ਸੰਯੋਜਨ ਸਮੱਗਰੀ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਗਈ, ਜਿਸ ਵਿਚ ਸਾਈਲਿਕਨ ਦਾ ਸਮੱਗਰੀ ਪ੍ਰਤੀਸ਼ਤ ਲਗਭਗ 20% ਸੀ। ਉਤਪਾਦ ਦੀ ਢਾਂਚਾ ਚਿੱਤਰ 2 ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਈ ਗਈ ਹੈ। ਇਲੈਕਟਰੋਕੈਮਿਕਲ ਟੈਸਟ ਦੱਸਦੇ ਹਨ ਕਿ ਪਹਿਲੀ ਰਵਰਸਿਬਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸਮਰੱਥਾ 560mA•h•g−1 ਹੈ ਜਦੋਂ ਕਿ ਕਰੇਂਟ ਡੈਂਸਿਟੀ 140mA•g−1 ਹੈ, ਪਹਿਲੀ ਕੌਲੰਬ ਕੁਸ਼ਲਤਾ 86% ਹੈ, ਅਤੇ ਰਵਰਸਿਬਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸਮਰੱਥਾ 30 ਚੱਕਰਾਂ ਬਾਅਦ 80% ਬਰਕਰਾਰ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ। ਤੀਜੇ ਪੜਾਅ M (M = ਧਾਤੂ, ਗ੍ਰਾਫੀਨ ਜਾਂ ਐਮੋਰਫਸ ਕਾਰਬਨ) ਦਾ ਜਾਣ-ਪਛਾਣ ਸਾਈਲਿਕਨ ਅਤੇ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਵਜ਼ਨੋਿਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਸੰਚਾਰਤਾ ਵਧਾਉਣ ਵਿੱਚ ਮਦਦਗਾਰ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਸਾਈ/ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਸੰਯੋਜਨਾਂ ਦੀ ਤਿਆਰੀ ਲਈ ਇਕ ਨਵਾਂ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿਚਾਰ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ।

二、ਦਰ액ਤ ਪਦਾਰਥ ਸਮੂਹ ਵਿਧੀ

ਦਰ액ਤ ਪਦਾਰਥ ਸੰਯੋਜਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਮੂਲ ਪਦਾਰਥਾਂ ਨੂੰ ਨਰਮ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿਚ ਲੱਜਣ ਹੋਣੀ ਉਚਿਤ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਦੇ ਸੰਜੋਜਨ ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਤੀਜੇ ਪਦਾਰਥ ਪਦਾਰਥ M (ਐਮੋਰਫਸ ਕਾਰਬਨ, ਗ੍ਰਾਫੀਨ, ਧਾਤੂ, ਧਾਤੂ ਸਿਲਿਸਾਈਡ, ਆਦਿ) ਨੂੰ ਦਰਜ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਸਾਈ/ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਸੰਯੋਜਨ ਤਿਆਰੀ ਦੀ ਮੁੱਖ ਦਿਸ਼ਾ ਹੈ।

ਗੁਓ ਅਤੇ ਹੋਰਾਂ ਨੇ ਨੈਨੋ-ਸਾਈ, ਸਿਤ੍ਰਿਕ ਐਸਿਡ ਅਤੇ ਫਲੈਕ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਨੂੰ ਐਥਨੋਲ ਹੱਲ ਵਿੱਚ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਵਿਖਰਿਆ। ਸੁੱਕਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੇ 500℃ 'ਤੇ ਕੈਲ੍ਸੀਨੇਟ ਕੀਤਾ ਜਦੋਂ ਕਿ ਨੈਨੋ-ਸਾਈ/ਐਮੋਰਫਸ ਕਾਰਬਨ/ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਸੰਯੋਜਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੋਇਆ, ਜਿਸ ਵਿਚ ਐਮੋਰਫਸ ਕਾਰਬਨ ਨੇ ਨੈਨੋ-ਸਾਈ ਨੂੰ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਕੱਸ ਕੇ "ਬੰਨ੍ਹਿਆ", ਅਤੇ ਸਾਈ ਦੀ ਦਣਤਰ ਪ੍ਰਤੀਸ਼ਤ ਲਗਭਗ 7.2% ਸੀ। ਇਲੋਕਟ੍ਰੋਕੈਮਿਕਲ ਟੈਸਟ ਦੱਸਦੇ ਹਨ ਕਿ ਪਹਿਲੀ ਕੌਲੰਬ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਲਗਭਗ 80% ਹੈ ਅਤੇ ਰਵਰਸਿਬਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸਮਰੱਥਾ 0.1A•g−1 'ਤੇ 476mA•h•g−1 ਹੈ, ਅਤੇ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸਮਰੱਥਾ 100 ਚੱਕਰਾਂ ਬਾਅਦ 86% ਬਰਕਰਾਰ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ।

ਕਾਓ ਅਤੇ ਹੋਰਾਂ ਨੇ ਵਪਾਰੀ ਨੈਨੋ-ਸਾਈ ਪਾਊਡਰ ਅਤੇ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਸ਼ੀਟ ਨੂੰ ਕੱਚੇ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ, ਜੋ ਕਿ ਮਕੈਨਿਕਲ ਬਾਲ ਮਿੱਲਿੰਗ, ਸਪਰੇ ਡ੍ਰਾਈਿੰਗ ਨਿਯਮਾ ਅਤੇ ਉੱਚ ਤਾਪ ਕੈਲ੍ਸੀਨੇਸ਼ਨ ਨਾਲ ਜੋੜ ਕੇ ਨੈਨੋ-ਸਾਈ/ਐਮੋਰਫਸ ਕਾਰਬਨ/ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਸੰਯੋਜਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ, ਜਿਸ ਵਿਚ ਸਾਈ ਦੀ ਦਣਤਰ ਲਗਭਗ 10% ਸੀ। ਚਿੱਤਰ 3 ਤਿਆਰੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦਾ ਫਲੋ ਨਕਸ਼ਾ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰਾਪਤ ਪੂਰਨ ਨਮੂਨੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਨ ਕਣਾਂ ਹਨ ਜੋ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਸ਼ੀਟਾਂ, ਸਾਈ ਨੈਨੋਪਾਰਟਿਕਲਾਂ ਅਤੇ ਐਮੋਰਫਸ ਕਾਰਬਨ ਤੋਂ ਬਣੇ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 4 ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਕਰੇਂਟ ਡੈਂਸਿਟੀ 0.2A•g−1 ਦੇ ਹੇਠਾਂ, ਪਹਿਲੀ ਰਿੰਗ ਦੀ ਕੌਲੰਬ ਕੁਸ਼ਲਤਾ 74% ਹੈ, ਅਤੇ ਰਵਰਸਿਬਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸਮਰੱਥਾ 587mA•h•g−1 ਹੈ। 0.5A•g−1 ਦੀ ਕਰੈਂਟ ਡੈਨਸਿਟੀ 'ਤੇ 300 ਚੱਕਰਾਂ ਲਈ ਰਵਰਸਿਬਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸਮਰੱਥਾ 420mA•h•g−1 ਤੇ ਬਰਕਰਾਰ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ।

ਸੂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਮਕੈਨਿਕਲ ਬਾਲ ਗ੍ਰਾਈਂਡਿੰਗ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਨ ਆਕਾਰ ਦੇ ਸਾਈ ਪਾਊਡਰ ਦੁਆਰਾ ਨੈਨੋਮੀਟਰ ਸਾਈ ਪਾਊਡਰ (100 nm) ਦੀ ਤਿਆਰੀ, ਪਾਣੀ ਦੇ ਹੱਲ ਵਿੱਚ, ਨੈਨੋ ਸਾਈ, ਗਲੂਕੋਸ, ਗ੍ਰਾਫਾਈਟਿਜ਼ਡ ਕਾਰਬਨ ਨੈਨੋ ਬਾਲ ਬਰਾਬਰ ਵਿਖਰੀਆ, ਸਪਰੇ ਡ੍ਰਾਈੰਗ ਗ੍ਰੈਨੀਊਲੇਸ਼ਨ ਦੇ ਬਾਅਦ ਮਾਈਕ੍ਰੋ ਬਾਲ ਪੁਰਵ ਪਦਾਰਥ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਕੇ, 900℃ ਕੈਲ੍ਸੀਨੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਨਰਮ ਗੈਸ ਵਿੱਚ ਰਵਰਸਿਬਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸਮਰੱਥਾ 5 wt% ਸਾਈ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਲਈ ਸਾਈ/ਐਮੋਰਫਸ ਕਾਰਬਨ/ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਸੰਯੋਜਨ ਸਮੱਗਰੀ ਲਈ ਜਵਾਬ ਦਿੰਦੀ ਹੈ। ਨਤੀਜਾ ਪੈਦਾਵਾਰੀ ਮਾਈਕ੍ਰੋਨ ਗੇਂਦ ਹੈ ਜਿਸ ਦੀ ਬਹੁ-ਪਰੰਪਰਿਕ ਢਾਂਚਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 5 ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਲੈਕਟਰੋਕੈਮਿਕਲ ਮਾਪ ਫਿਸ਼ ਵਿਚ ਬੇਲੀ ਵੱਖਰਿਆ ਹਨ 435 ਅਤੇ 380mA•h•g−1 500 ਅਤੇ 1000mA•g−1 'ਤੇ, ਕਰ ਕੇ। 50mA•g−1 ਦੇ 100 ਚੱਕਰਾਂ ਬਾਅਦ, ਰਵਰਸਿਬਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸਮਰੱਥਾ 483mA•h•g−1 ਹੈ, ਪਰ ਪਹਿਲੀ ਕੌਲੰਬ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਸਿਰਫ 51% ਹੈ, ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇਸ ਲਈ ਕਿ ਨੈਨੋ ਆਕਾਰ ਦੇ ਕਣਾਂ ਕੋਲ ਵੱਡੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਪਥਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ SEI ਫਿਲਮਾਂ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ।

ਕਿਮ ਅਤੇ ਹੋਰਾਂ ਨੇ ਪਹਿਲਾਂ ਕੋਲਾ ਪਿੱਚ ਨੂੰ ਟੈਟਰਾਹਾਈਡ੍ਰੋਫੁਰਾਨ ਵਿੱਚ ਭਿਜਾਇਆ, ਫਿਰ ਨੈਨੋ-ਸੀ ਪਾੜ ਅਤੇ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਫੀਅਰਾਂ ਸ਼ਾਮਲ ਕੀਤੀਆਂ। ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਵਿਖਰਾਵਾ ਦੇ ਬਾਅਦ, ਟੈਟਰਾਹਾਈਡ੍ਰੋਫੁਰਾਨ ਨੂੰ ਬਾਹਰ ਨਿਕਾਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਕਿ ਇੱਕ ਪਹਿਲੇ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਮਿਸ਼ਰਣ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾਵੇ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਸੀ ਅਤੇ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਦਾ ਅਨੁਪਾਤ ਕੱਚੇ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਸ਼ਾਮਲ ਕਰਕੇ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। 1000℃ ਤੇ ਆਰ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਕੈਲਸੀਨੇਸ਼ਨ ਦੇ ਬਾਅਦ, ਐਸਫਾਲਟ ਪਾਇਰੋਲਿਸਿਸ ਤੋਂ ਬਣਿਆ ਹੋਇਆ ਅਮੋਰਫ ਫ਼ਾਈਬਰ ਸਿੱਧਾ ਨੈਨੋ-ਸੀਆ ਪਾਰਟਿਕਲਾਂ ਨੂੰ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਫੀਅਰਾਂ ਦੇ ਸਤਹ 'ਤੇ ਜਾਂਚਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਫਿਗਰ 6 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਅੰਤਿਮ ਉਤਪਾਦ "ਆਲੂ ਦੇ ਆਕਾਰ" ਦੇ ਪਾਰਟਿਕਲ ਹਨ, ਅਤੇ ਸੀਆ ਨੈਨੋ ਪਾਰਟਿਕਲ ਬਾਹਰੀ ਪਰਤ ਵਿੱਚ ਇਕਸਾਰ ਤੌਰ 'ਤੇ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਗੇਂਦਾਂ ਵਿੱਚ ਮਿਲੇ ਹੋਏ ਹਨ।

ਜਦੋਂ ਕਰੰਟ ਡੈਂਸਿਟੀ 0.15A•g−1 ਹੈ, ਤਾਂ 15% ਸੀਆ ਮਾਸ ਸਿੱਟੇ ਵਾਲੇ ਸੰਯੋਜਨਾਂ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਬਦਲਣਯੋਗ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸਮਰੱਥਾ ਅਤੇ ਪਹਿਲੀ ਕੌਲੋਮ ਬਿਹਤਰਤਾ ਪੇਸ਼ੇਬੀ 712mA•h•g−1 ਅਤੇ 85% ਹਨ। 100 ਚੱਕਰਾਂ ਦੇ ਬਾਅਦ, ਬਦਲਣਯੋਗ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸਮਰੱਥਾ 80% ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ। ਸੀਆ ਦੀ ਸਮੱਗਰੀ ਵਧਣ ਤੇ, ਸੰਯੋਜਨ ਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸਮਰੱਥਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਚੱਕਰੀ ਸਥਿਰਤਾ ਇੰਨੀ ਉੱਚੀ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੀਆ ਦੀ ਵੋਲਿਊਮ ਵਿਸਥਾਰ ਦੇ ਕਾਰਨ।

ਤੀਆਨ, ਰਸਾਇਣਕ ਭਾਪ ਅਧੀਨਤਾ

ਰਸਾਇਣਕ ਭਾਪ ਅਧੀਨਤਾ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ 'ਤੇ ਆਧਾਰਿਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਸੀ ਨੂੰ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਸਿਲਾਨ ਦੇ ਪਾਇਰੋਲਿਸਿਸ ਦੁਆਰਾ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਦੇ ਸਤਹ 'ਤੇ ਪਦਾਰਥ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਭਾਪ ਪਦਾਰਥ ਕਰਨ ਦਾ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਡਾ ਫਾਇਦਾ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਸੀਆ ਨੈਨੋ ਪਾਰਟਿਕਲ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਦੇ ਸਤਹ 'ਤੇ ਇਕਸਾਰ ਵੰਡੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਹੋਲਜ਼ਾਪਫਲ ਅਤੇ ਹੋਰਾਂ ਨੇ ਰਸਾਇਣਕ ਭਾਪ ਅਧੀਨਤਾ ਦੇ ਜਰੀਏ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਸ਼ੀਟ ਦੇ ਸਤਹ 'ਤੇ ਸੀਆ ਨੈਨੋ ਪਾਰਟਿਕਲਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਪਰਤ ਸਿੱਧਾ ਵਿਕਸਿਤ ਕੀਤੀ (ਸੀਆ ਪਾਰਟਿਕਲ ਦੇ ਆਕਾਰ 10-20nm, ਮਾਸ ਭਾਗ 7.1%)। ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਮਿਕਲ ਟੈਸਟ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਪਹਿਲੀ ਬਦਲਣਯੋਗ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸਮਰੱਥਾ 520mA•h•g−1, ਕੌਲੋਮ ਬਿਹਤਰਤਾ 75%, ਅਤੇ ਬਦਲਣਯੋਗ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸਮਰੱਥਾ 10mA•g−1 ਤੇ 470mA•h•g−1 ਹੈ।

ਚੋ ਅਤੇ ਹੋਰਾਂ ਨੇ ਧਾਤਾਂ ਦੇ ਨਿਕਲ ਤੋਂ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਫੀਅਰਾਂ ਨੂੰ ਬਣਾਕੇ ਸੁਖੇ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ, ਅਤੇ ਫਿਰ ਧਾਤਾਂ ਦੇ ਸੋਨੇ ਦੇ ਸਿਲਾਨ ਦੇ ਪੈਰੋਲੀਸਿਸ ਦੁਆਰਾ ਪੋਰਸ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ 'ਤੇ ਨੈਨੋ ਵਾਇਰ ਬਣਾਏ। ਸੀਆ ਨੈਨੋ ਵਾਇਰਾਂ/ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਸੰਯੋਜਨ 20% ਮਾਸ ਭਾਗ ਵਾਲੇ ਸੀਆ ਦੇ ਨਾਲ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ। ਫਿਗਰ 7 ਤਿਆਰੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਡਾਇਗ੍ਰਾਮ ਦਿਖਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕਰੰਟ ਡੈਂਸਿਟੀ 0.05c (1C = 1050mA•h•cm−2) ਸੀ, ਤਾਂ ਪਹਿਲੇ ਚੱਕਰ ਦੀ ਬਦਲਣਯੋਗ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸਮਰੱਥਾ ਅਤੇ ਕੌਲੋਮ ਬਿਹਤਰਤਾ ਕ੍ਰਮਵਾਰ 1230mA•h•cm−2 ਅਤੇ 91% ਸਨ। 0.2c ਤੇ 100 ਚੱਕਰਾਂ ਲਈ ਬਦਲਣਯੋਗ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸਮਰੱਥਾ 1014mA•h•cm−2 ਸੀ, ਅਤੇ ਕੋਈ ਸਪਸ਼ਟ ਘਟਾਉਣ ਨਹੀਂ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ।

ਸੰਖੇਪ ਅਤੇ ਭਵਿੱਖਵਾਣੀ

ਸੰਖੇਪਵਾਰ, ਸੀਆ ਨੈਨੋਕ੍ਰਿਸਟਾਲਾਈਨ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਦੇ ਸੰਯੋਜਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦਾ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਠੋਸ ਮੌਡਰੀ, ਤਰਲ ਮੌਡਰੀ ਅਤੇ ਗੈਸ ਮੌਡਰੀ ਵਿਦਿਆ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਢਲਣ, ਮਕੈਨਿਕਲ ਗ੍ਰੈਨੂਲੇਸ਼ਨ, ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਸਿਨਟਰਿੰਗ ਅਤੇ ਹੋਰ ਤਕਨੀਕੀ ਢੰਗਾਂ ਨਾਲ ਜੋੜੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਆਮ ਤੌਰ ਤੇ, ਤੀਜੇ ਪਦਾਰਥ (ਅਮੋਰਫ ਕਾਰਨ, ਗ੍ਰਾਫੀਨ, ਧਾਤ, ਧਾਤਾਂ ਦੇ ਸਿਲਾਈਡ) ਦਾ ਪਰਿਚਯ ਸੀਆ ਅਤੇ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਦੇ ਇਕਸਾਰ ਦੁਬਾਰਾ ਜੋੜਨ ਨੂੰ ਹੋਰ ਪ੍ਰਗਟ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਸਹਾਇਤਾ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਕਿ ਦੋਨੋਂ ਸੱਟੀ "ਬਾਂਧੀ" ਹੋ ਜਾਵਣ, ਇਸ ਦੌਰਾਨ ਇੱਕ ਤੀਆਂ-ਪ੍ਰਮਾਣੀ ਸੰਵੈਧਾਨਿਕ ਜਾਲ ਬਣਾਉਣ ਅਤੇ ਨੈਨੋ ਸੀਆ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਵਿਚਕਾਰ ਸਿੱਧੀ ਸੰਪਰਕ ਤੋਂ ਬਚਣ。