Matumizi ya Asfali katika Nyenzo za Elektrodu

2025-03-26

Grafiti, ambayo inatumiwa kama nyenzo ya elektrodu ya biashara, haiwezi kukidhi mahitaji yanayokua ya nyenzo za elektrodu zenye uwezo mkubwa kutokana na uwezo wake wa nadharia unaopatikana. Ikiwa pitch itatumika kama kiungo cha kaboni kwa elektrodu ya betri za lithium-ion, inaweza si tu kuboresha matumizi yenye thamani zaidi ya pitch, bali pia kutoa mbinu na uchunguzi mpya kwa kuboresha utendaji wa electrochemical wa nyenzo za elektrodu.

Li P et al. walitumia chembechembe za nano-magnesiamu oksidi kama kigezo na pitch ya petroli kama chanzo cha kaboni. Baada ya kutawanywa kwa sauti katika awamu ya kioevu, zilitibiwa kwa joto la juu la 800 C kwa saa 1 chini ya ulinzi wa nitrojeni, na kigezo hicho kiliachwa kwa kupitia mchakato wa pickle ili kuandaa muundo wenye utupu wa ultra-thin. Mchoro wa Kaboni ya Porous (PACS). Kutokana na mchanganyiko wa filamu nyembamba na muundo wa porosity wa ngazi, PACS inatoa maeneo zaidi yenye shughuli za usafirishaji wa ion, ikiwa na uwezo wa 334 mAh g-1 baada ya mizunguko 1,000 kwa wiani wa sasa wa 1 A g-1, uwezo wa kurejezeka na uhifadhi wa uwezo wa 90%.

Wakati wa maandalizi, upatanisho unakuza na kuanzishwa kwa oksijeni katika hewa, ambayo inazuia kukusanyika kwa asfali yenye pointi za chini za kuyeyuka ndani ya emulsion na haina hitaji la matibabu ya baada ya hapo ili kudumisha muonekano wake wa duara. Inapothibitishwa kutumika kama nyenzo ya elektrodu hasi kwa betri za lithium-ion, uwezo wa gramu wa PCB ni 373.6 mAhg-1 na 125.8 mAhg-1 kwa wiani wa sasa wa 0.05 Ag-1 na 5 Ag-1, mtawalia. Uwezo ni 316.1 mAhcm-3 na 106.4 mAhcm-3, mtawalia.

Nyenzo za kaboni zinazotokana na asfali zinaweza kutumika kama elektrodu hasi kuboresha thamani ya asfali, lakini kutokana na muundo mgumu wa asfali, uwezo wa nyenzo ya asfali yenyewe si mkubwa, ikiwa itatumika moja kwa moja kama nyenzo hasi, inapaswa kufanywa muundo wa mikro, na ni vigumu kuzalisha kwa wingi, na gharama ni kubwa sana. Kwa hivyo, asfali kwa kawaida inatumika kama nyenzo iliyobadilishwa katika mchakato wa uzalishaji ili kufikia matumizi ya thamani kubwa zaidi ya asfali.

Kufunika uso ni mmoja wa mbinu zinazotumiwa zaidi kubadilisha nyenzo za elektrodu katika sekta kwa sasa. Mbinu hii inaunda safu ya kaboni isiyo na umbo juu ya uso wa nyenzo kwa njia ya mchakato wa awamu thabiti, awamu ya kioevu au awamu ya gesi ili kujenga "muundo wa kiini-shell". "Muundo wa shell" wa uso unaweza kuzuia kwa ufanisi na kupunguza upanuzi wa volumu au uharibifu wa muundo wa kituo chenye shughuli za nyenzo ya elektrodu hasi, huku ikiimarisha ulinganifu na elektroliti na kudumisha uthabiti wa nyenzo ya elektrodu.

Grafiti kama nyenzo ya anodi ya betri ya lithiamu bado ina matatizo mengi, kama vile katika mchakato wa kuchaji na kutoa, upenyezaji na kuondoa lithiamu huleta kuchanika kwa tabaka na uharibifu wa muundo wa grafiti, uhusiano kati ya grafiti na elektrolaiti ni mbaya, na coefishent ya difusión ya kemikali ya lithiamu katika grafiti ni ndogo. Ili kutatua matatizo haya, grafiti inahitaji kuboreshwa. Kama chanzo cha kaboni kinachojulikana cha grafiti iliyobadilishwa, asfali imekuwa ikidhihirishwa sana na watafiti.

Materi ya anod ya msingi wa pitch ina uvumbuzi fulani katika muundo wa nyenzo zake na njia ya maandalizi, na uwezo na utendaji wa kiwango umefanya maendeleo makubwa ikilinganishwa na nyenzo za anod za msingi wa grafiti, lakini fenomenu la hysteresis ya voltage ya kuchaji-kutoa ni kubwa, wingi wa nishati umepungua, na ni ngumu kuzalisha kwa wingi; Hata hivyo, mekanism ya uboreshaji wa mipako ya asfalt bado haijajulikana, na kuboresha zaidi mali za nyenzo na kudumisha sare ya mali za nyenzo zilizobadilishwa bado haijajulikana. Kuna nafasi kubwa ya uboreshaji wa kiufundi.

Ingawa asfalt inatumika sana katika sekta, muundo na sifa za asfalt ni ngumu kutokana na vyanzo vya ngumu vya malighafi za asfalt na tofauti katika teknolojia ya usindikaji. Wakati wa mchakato wa uzalishaji, kutokana na muda mrefu wa kuchuja asfalt mbichi, kutokuwa thabiti kwa mchakato wa kuchuja kunasababisha kuongezeka kwa gharama na sare duni ya bidhaa zilizokamilishwa. Kwa hiyo, maendeleo ya asfalt maalum kwa nyenzo za anod za betri za lithiamu-ioni na ugunduzi wa haraka wa asfalt ni pia kipengele cha kipapa cha nyenzo zilizobadilishwa za asfalt.