அனோட் பொருளாக உணவு கிரேசண்டின் பயன்பாடு

2025-03-26

லித்தியம் அயான் பேட்டரி என்பது மறுசுழற்சி செய்யக்கூடிய எட்டு சேமிப்பு சாதனம் ஆகும், இது மற்ற முதன்மை பேட்டரிகளுடன் ஒப்பிடுகையில் உயர்ந்த ஆற்றல் அடர்த்தியை, நினைவூட்டல் விளைவுகளை இல்லாமல் மற்றும் குறைவான தானியங்கி வெளியேற்றங்களை கொண்டுள்ளது. லித்தியம் அயான் பேட்டரி அனோட் பொருளின் தொகுப்பை மிகைப்படுத்து கற்கை உள்ளன. செயற்கை கருங்கற்களின் அடிப்படை பொருள் ஈரத்தை பதிவு செய்யும் அளவிலான எண்ணியுடன் தரமான கொண்டுள்ளது.

கோண்மீன் எண்ணெய் எனும் பல்வேறு பார்வையில், அடிப்படையில் பயணத்தோபாகியுள்ள தரமான எண்ணெய், ஆற்றல், கழிவுகள், குறைவு ஆகியனவற்றை கொண்டுள்ளது, எனவே, லித்தியம் அயான் பேட்டரிகளுக்கான தரமான அனோடு பொருட்களாகக் கருதப்படுகிறது.

தரமான எண்ணெய், லித்தியம் அயான் பேட்டரிகளுக்கான அனோட் பொருளாக அவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகிறது; இது பொதுவாக தூய்மையானது, முறிளு, இந்தியப் பரிமாணங்களுக்கு இடையிலான சுருக்குதல், கிராஃபிடியாக்கல், மேற்பரப்பின் சேதமாக்கல் மற்றும் பிற செயல்முறைகளை அடிக்கடி முடிக்கிறது. முழுமையான செயல்முறை மொத்தம் நீண்டது, மற்றும் இறுதி தாக்கம் மேலோட்டமான அளவிலான உட்பொதிப்பூக்கள் ஆகும். சில முக்கிய கவலைகள்:
(1) வெப்பநிலையுடன் காபன் கட்டமைப்பின் மாற்றத்தின் முறைமையை;
(2) அநோட் பொருட்களின் பண்புகள் மற்றும் காபன் பொருட்களின் கட்டமைப்புக்கிடையிலான உறவை;
(3) லிதியம் அயன்ஐ உலோகக் குலைவுகளுக்கு தேவைகளை பூர்த்தி செய்ய ஏதுவான காபன் பொருட்கள் உள்ளனவா?

1. உயர் தரத்தின் பெட்ரோலியக் கோக்கினின் செயல்திறனைச் சோதிக்க ஓய்வேண்டிய வெப்பநிலையின் தாக்கம்

உயர் தரம் பெட்ரோலியக் கோக்கின் பிறகு வெப்பசிகிச்சை இரண்டு கட்டங்களாகப் பிரிக்கப்படுகிறது: கல் ஊற்றுதல் மற்றும் உயர் வெப்பத்தில் கிராபிட்டைசேஷன். கல் ஊற்றுதல் 1500 க்குப் கீழே நடைபெறும், மேலும் உயர் வெப்பத்தில் கிராபிட்டைசேஷன் 3000 ஐ அருகிலுள்ள உயர் வெப்ப சிகிச்சை செயல்முறை என்பதாகும்.
தாமத அனுபவ கொண்ட பெட்ரோலியக் கோக்கால் தயாரிக்கப்படும் உயர் தர பெட்ரோலியக் கோக்கு ரோட்டரி அடுப்பில் கல் ஊற்றப்படுகிறது, இது ஈரப்பதம் மற்றும் மாறன திறப்புகளை குறைத்து, போக்குவரத்து மற்றும் சேமிப்புக்கு மேலும் வசதியாக உள்ளது. கிராபிட்டைசேஷன் செயல்முறையின்போது, கிராபிட்டைசேஷன் வெப்பநிலை உயர்ந்த தரத்தை பாதிக்கும் முக்கிய காரணமாக இருந்து வருகிறது.

700 ~ 1000 வரம்பில், அதிக வெப்பநிலை, கார்பனேற்றப்பட்ட மாதிரியின் கிராஃபைட் அடுக்கு இடைவெளி சிறியது, மாதிரியின் கட்டமைப்பு வரிசையின் அதிகரிப்பு, கோக்கின் இந்த காலகட்டத்தை மென்மையான கார்பன் என்று அழைக்கலாம். இந்த வெப்பநிலையில் சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட மாதிரியின் ஆரம்ப கொள்ளளவு 340 mAh/g என்ற கிராஃபைட்டின் தத்துவார்த்த கொள்ளளவை விட அதிகமாக உள்ளது. இருப்பினும், ஊசி போன்ற பெட்ரோலியம் கோக்கால் செய்யப்பட்ட லித்தியம் அயன் பேட்டரி அனோட் பொருட்களுக்கு நிலையான சார்ஜ் மற்றும் வெளியேற்ற திறனைப் பெறுவது கடினம்.

2800 இல் அசிகுலர் பெட்ரோலியம் கோக் மற்றும் பிட்ச் கோக்கின் கிராஃபிடைசேஷனுக்குப் பிறகு, கிராஃபிடைஸ் செய்யப்பட்ட அசிகுலர் பெட்ரோலியம் கோக் 40 முறை மீண்டும் மீண்டும் சார்ஜ் செய்து வெளியேற்றப்பட்ட பிறகு, அதன் லித்தியம் திறன் 301mAh/g இல் நிலையானதாக இருக்கும், அதே நேரத்தில் கிராஃபிடைஸ் செய்யப்பட்ட பிட்ச் கோக் 240mAh/g மட்டுமே.ஏனென்றால், அசிகுலர் பெட்ரோலியம் கோக்கின் மூலப்பொருள் சுத்திகரிக்கப்படுகிறது, மேலும் கோக்கிங் செயல்பாட்டில் பரந்த பகுதி மீசோபேஸை உருவாக்க முடியும். இறுதியாக, அசிகுலர் பெட்ரோலியம் கோக் கிராஃபிடைசேஷனுக்கு எளிதானது மற்றும் கிராஃபிடைசேஷன் பட்டம் அதிகமாக உள்ளது.

2. உயர் தர பெட்ரோலியக் கோக்கின் மைக்ரோ கட்டமைப்பு மற்றும் லிதியம் சேமிப்பு முறைமைகள்

(1) மென்மையான கார்பனால் குறிப்பிடப்படும், கிராஃபைட் மைக்ரோகிரிஸ்டல்களின் இன்டர்லேமினார் லித்தியம் சேமிப்பு, மென்மையான கார்பனில் நானோ-துளைகள் அல்லது விரிசல்கள் மூலம் லித்தியம் சேமிப்பு, மற்றும் மேற்பரப்பு குறைபாடுகள் அல்லது கார்பன் பொருட்களின் எஞ்சிய செயல்பாட்டுக் குழுக்களின் எதிர்வினையால் உருவாக்கப்பட்ட திட எலக்ட்ரோலைட் ஃபிலிம் (SEI) போன்ற பல்வேறு லித்தியம் சேமிப்பு வழிமுறைகள் உள்ளன. Li+ உடன், முதலியன.

(2) இரண்டாவது வகை, искусственный графитன் மூலம் பிரதிபலிக்கப்படுகிறது, இது படிக்கையுடன் லிதியம் கிராபிட்டின் இடையிலும் அடிப்படையாக இருப்பதால், முதன்மை திறனை மென்மை காபனத்தை விட குறைவாக இருக்கும்.

தேர்ந்தெடுப்பை குறித்துப் பார்த்தால், கிராபிட்டைசேஷன் வெப்பநிலையின் இறுதி விளைவு உயர் தர பெட்ரோலியக் கோக்கின் மற்றும் அடுத்தகட்ட உயர் அளவீட்டிலுள்ள பிற நன்மைகளை ஏற்படுத்துகிறது. தரம் செயற்கை பொருளின் உள் கட்டமைப்பு மேலே உள்ள கட்டமைப்புள் இனிமேலும் ஒழுக்கியது மற்றும் கிராபிட்டைசேஷனுக்கு எளிதானதாக இருக்கும்போது, இறுதி எதிர்மறை மின் சக்தி உயரும் மற்றும் சுற்றுப்பயனே யுத்தம் மட் சுகாதாரமாக இருக்கும். ஆனால், யாவும் கூட்டமாக இலை கொண்டுள்ள கிராபிட் கட்டுப்பாட்டால் உள்ள அளவிலாவது ஒரு முக்கியமாக இருக்கும், மற்றும் உள் சுழி செயல்திறனை கெடுக்கிறது. இதற்காக, Li+ கிராபிடில் செலுத்தப்படும்போது, அது படிக்கையாக கிடைக்கப்படுகிறது, அதன் கிராபிட் அடுக்குகள் விரிவாக்கம் ஏற்படும். Li+ வெளியேற்றப்படும் போது, கிராபிட் முதலில் நீக்கப்படுகிறது. மீண்டும் தொகுக்க மேற்கொண்டு, கிராபிட் அடுக்கின் கட்டமைப்பினைப் பிணைக்க வாய்ப்பு உள்ளது, ஆகவே எதிர்மறை மின் திறன் குறைக்கப்படுகிறது. ஆகவே, கூட்டுக் கட்டமைப்புகளில் உள்ள அளவியல் கோந்து போன்ற குறியீடுகளை வரையறுக்க வேண்டியது அவசியமாக வேண்டும், மேலும் சில அணிதிருக்கு அமைப்புகள் கட்டுப்பாட்டை பேணி இருக்க வேண்டும்.

3. லிதியம் आयன் பேட்டரியின் அனோட் பொருளாக மொத்தை கார்வன்

சாதாரண லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளிலிருந்து வேறுபட்டு, பவர் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்கு சார்ஜிங் நேரத்தைக் குறைக்க அதிக விகித செயல்திறன், வெவ்வேறு வேலை சூழல்களைச் சந்திக்க நல்ல குறைந்த வெப்பநிலை செயல்திறன், பேட்டரியின் அளவைக் குறைக்க பெரிய திறன் மற்றும் பாதுகாப்பு சிக்கல்களைத் தடுக்க சிறந்த நிலைத்தன்மை தேவை.
Soft carbon as anode material for the first time has low efficiency and no stable voltage platform.Alcantara et al. offer two explanations for the low efficiency of the first cycle:
(1) Li+ மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலையிலுள்ள அலிப்பில் மூவர்கரியான காரிக எரிப்பொருள் தொடர்பில் மாற்றமளிக்கும்;
(2) Li+ கட்டு அசலாதியாக கொக்கு வெளிப்படுத்தப்பட்ட முனைகளில் கிராஃபைட் துண்டுகளுடன் கூடியதாக உள்ளது. முதல் சுற்றத்தின் குறைந்த செயல்திறனை விட, அடுக்குகளுக்கிடையிலான இடைவெளியின் காரணமாக, சார்ஜ் மற்றும் விட்டிலான மின் உழைப்புப் வெற்றிகரமாக இருக்கும் மேலும் மின்கலஞ்சம் அசறுவதாகவும் காணப்படும். ஆனால், மொத்திற்கு கார்வன் அனோட் பொருளின் பயனாக, வேலை மின்னழுத்தம் குறுக்கீட்டு முடிவு மற்றும் பிற பிரச்சினைகளை ஏற்படுத்துவதைக் கொண்ட தன்மையைத் தடுக்கும் மற்றும்நம் லிதியம் உலோக பரிதானம் பாதுகாக்கப்பட்டுள்ளன. இரண்டாவது, செலவுகள் குறைவாகவும், உயர் வெப்பநிலையை காரிகமாக்குவதற்கான தேவையுடன் இல்லை.

4. கொடுக்கைகள் மற்றும் முன்னேற்றம்

லிதியம் ஆயன் பேட்டரியின் அனோடிற்குரிய பெட்ரோலியம் கொக்கு S, O மற்றும் பிற ஹெடரொஅட்டோமிக் உள்ளடக்கம் குறைவாகவும், காரிகமாக்குவதற்கான எளிதாகவும், பொருத்தமான வகை அளவீட்டின் விருப்பம் மற்றும் சிறிய மேற்பரப்பு ஆகியவற்றை ஏற்படுத்த வேண்டும். தயவு செய்து நூல் திறனில் யோசனைச் செயன் செயல் செய்யவும். கைல்சினடெடுகளிலுள்ள உயர் தர பெட்ரோலியம் கொக்குகள் மற்றும் பிற மொத்தை கார்வன் பொருட்கள் குறைந்த வெப்பநிலையிலும் விகித செயல்திறனிலும் சிறந்த செயல்திறனை குறிக்கிறார்கள், அதனால் இவர்கள் லிதியம்-ஐன் பேட்டரியின் அனோட் பொருட்களுக்கான துறையில் அதிக கவனம் மற்றும் பெரும்பாலான சுழற்சி செயல்திறனை மற்றும் நிலைத்தன்மைச் சிக்கல்களை தீர்க்க வேண்டும்.
கைல்சினேஷன் மற்றும் காரிகமாக்கல் உயர்தர பெட்ரோலியம் கொக்கின் உள்ளகம் மாற்றம் செய்யும் மற்றும் அதன் மின்கருத்து செயல்திறனைக் மாற்றுவதற்கான அனோட் பொருள் ஆகும். ஆனால், காரிகமாக்கப்பட்ட பொருள் இன்னும் துணை பொருளியல் முறைகளைப் பயன்படுத்தி மேம்படுத்தப்பட வேண்டும், மற்றும் நல்ல சுழல், பெருக்கம் மற்றும் உயர் வெப்பத்தன்மைகளை வெளிப்படுத்த வேண்டும்.
எதிர்காலத்தில் பெட்ரோலியம் கொத்து அனோட் பொருட்களின் மூன்று வளர்ச்சி போக்குகள் உள்ளன:
(1) கொக்கு அமைப்பிற்கும் அதன் தாக்கம் எதற்கொண்டு முழுமையாக புரிந்து கொள்ள வேண்டும், அடிப்படையிலான அதிக திறன் மற்றும் அதிக விகித செயல்திறனை அடையவும்;
(2) புதிய கலவை கொக்கு அனோட் பொருட்களின் வளர்ச்சி மற்றும் வர்த்தக பயன்பாடு;
(3) புதிய பெட்ரோலியம் கொக்கு அனோட் பொருட்களின் வளர்ச்சி, பெட்ரோலியம் கொக்கை அடிப்படையிலான கார்வன் நானோ அனோட் பொருட்களின் தொகுப்பு தயாரிப்பு, மற்றும் புதிய பேட்டரி முறைமைக்கு இணங்க புதிய கொக்கு அனோட் மற்றும் கேத்தின் பொருட்கள்.