اینڈ میٹریلز میں سڑک کی تعمیر کی درخواست

2025-03-26

گریفائٹ، جو ایک تجارتی اینڈ میٹریل کے طور پر استعمال ہوتا ہے، اپنی محدود نظریاتی گنجائش کی وجہ سے اعلی گنجائش والے اینڈ میٹریل کی بڑھتی ہوئی طلب کو پورا کرنے کے قابل نہیں رہا ہے۔ اگر پچ کو لیتیئم آئن بیٹری کے اینڈ کے طور پر کاربن پیش خیمہ کے طور پر استعمال کیا جائے، تو یہ نہ صرف پچ کی اعلی قیمت میں استعمال کو ممکن بناتا ہے، بلکہ اینڈ میٹریلز کی الیکٹرو کیمیکل کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے کچھ نئے طریقے اور تحقیق بھی فراہم کرتا ہے۔

لی پی وغیرہ نے نانو میگنیشیم آکسائیڈ ذرات کو سانچے کے طور پر اور پیٹرولیم پچ کو کاربن کے ماخذ کے طور پر استعمال کیا۔ مائع مرحلے میں الٹراسونک پھیلاؤ کے بعد، انہیں نائٹروجن کی حفاظت کے تحت 800 ڈگری سینٹی گریڈ کے درجہ حرارت پر 1 گھنٹہ تک علاج کیا گیا، اور پھر پکیٹنگ کے ذریعے سانچے کو ہٹا کر منفرد کھوکھلی ساخت کے ساتھ الٹرا پتلے کھوکھلی ڈھانچوں کو تیار کیا گیا۔ پُرپورس کاربن شیل (PACS)۔ انتہائی پتلے تہوں اور درجہ بندی شدہ پورس ساخت کی وجہ سے، PACS آئن کے نقل و حمل کے لیے مزید فعال مقامات فراہم کرتا ہے، 1 اے جی-1 کی کرنٹ کثافت پر 1,000 چکروں کے بعد 334 mAh g-1 کی قابل واپسی گنجائش اور 90% کی گنجائش برقرار رکھتا ہے۔

تیاری کے دوران، ہوا میں آکسیجن کے تعارف کی وجہ سے کراس لنکنگ کو فروغ دیا جاتا ہے، جو ایمولیشن میں کم نرم نقطہ سڑک کی تعمیر کے خمیر کی کووالنس کو روکتا ہے اور اس کی گولائی کی شکل کو مستحکم کرنے کے لیے بعد کے علاج کی ضرورت نہیں ہوتی۔ جب اسے لیتیئم آئن بیٹریوں کے لیے منفی الیکٹروڈ کے مواد کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، تو پی سی بی کی گرام گنجائش بالترتیب 0.05 اے جی-1 اور 5 اے جی-1 کی کرنٹ کثافت پر 373.6 mAhg-1 اور 125.8 mAhg-1 ہے۔ یہ گنجائش بالترتیب 316.1 mAhcm-3 اور 106.4 mAhcm-3 ہے۔

پچ پر مبنی کاربن مواد کو منفی الیکٹروڈ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ سڑک کی تعمیر کی قیمت کو بڑھایا جا سکے، لیکن پچ کے پیچیدہ مرکب کی وجہ سے، پچ مواد کی گنجائش خود زیادہ نہیں ہے، اگر اسے براہ راست منفی مواد کے طور پر استعمال کیا جائے تو اسے مائیکروسٹرکچر کے ڈیزائن کی ضرورت ہوتی ہے، اور بڑی پیداوار میں مشکلات ہوں گی، اور لاگت بہت زیادہ ہے۔ اس لیے، عام طور پر سڑک کی تعمیر کے پروڈکشن کے عمل میں ایک ترمیم شدہ مواد کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے تاکہ سڑک کی تعمیر کے اعلی قیمت میں استعمال کو حاصل کیا جا سکے۔

سرفیس کوٹنگ موجودہ دور میں صنعت میں اینوڈ مواد کو تبدیل کرنے کے لیے سب سے زیادہ عام طور پر استعمال ہونے والا طریقہ ہے۔ یہ طریقہ مواد کی سطح پر غیر متبلور کاربن کی ایک تہہ بناتا ہے، جو کہ ٹھوس مرحلے، مائع مرحلے یا گیس کے مرحلے کی کاربونائزیشن کے ذریعے "کور شیل ساخت" کو تشکیل دیتا ہے۔ سرفیس کی "شیل ساخت" مؤثر طریقے سے منفی الیکٹرود مواد کے فعال مرکز کی حجم کی توسیع یا ساختی نقصان کو روکتی اور بفر کرتی ہے، جبکہ الیکٹرولائٹ کے ساتھ ہم آہنگی بڑھاتی ہے اور الیکٹرود مواد کی استحکام کو برقرار رکھتی ہے۔

گریفائٹ کو لیتھیم آئن بیٹری کے اینوڈ مواد کے طور پر استعمال کرنے میں اب بھی بہت سے مسائل ہیں، جیسے چارجنگ اور ڈسچارجنگ کے عمل میں لیتھیم آئن کا داخلہ اور نکالنا جو گریفائٹ کے تہوں کے چھلنے اور ڈھانچے کی تباہی کا باعث بنتا ہے، گریفائٹ اور الیکٹرولائٹ کی مطابقت کمزور ہے، اور گریفائٹ میں لیتھیم آئن کی کیمیائی پھیلاؤ کی گنجائش چھوٹی ہے۔ ان مسائل کے حل کے لیے، گریفائٹ میں تبدیلی کی ضرورت ہے۔ ترمیم شدہ گریفائٹ کے لیے عام کاربن کے منبع کے طور پر، اسفلت محققین کی توجہ کا مرکز بن گئی ہے۔

پچ پر مبنی اینوڈ مواد اپنے مٹیریل ساخت اور تیاری کے طریقہ کار میں کچھ جدیدیتیں رکھتا ہے، اور اس کی صلاحیت اور شرح کی کارکردگی گریفائٹ پر مبنی اینوڈ مواد کے مقابلے میں بڑی پیشرفت کر چکی ہیں، لیکن چارج-ڈسچارج وولٹیج ہسٹیریسی کی مظہر سنگین ہے، توانائی کی کثافت میں کمی آتی ہے، اور بڑے پیمانے پر پیداوار میں مشکل ہے؛ تاہم، اسفلت کی کوٹنگ کے ترمیمی میکانزم اب بھی غیر واضح ہیں، اور مواد کی خصوصیات کو مزید بہتر بنانا اور ترمیم شدہ مواد کی خصوصیات کی مستقل مزاجی کو برقرار رکھنا بھی واضح نہیں ہے۔ تکنیکی بہتری کے لیے مزید جگہ موجود ہے۔

اگرچہ اسفلت کی صنعت میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے، لیکن اسفلت کے خام مال کے پیچیدہ ماخذ اور پروسیسنگ ٹیکنالوجی میں فرق کی وجہ سے اسفلت کا مرکب اور ڈھانچہ پیچیدہ ہے۔ پیداوار کے عمل کے دوران، خام اسفلت کے طویل اسکریننگ کے وقت کی وجہ سے، اسکریننگ کے عمل کی عدم استحکام کی وجہ سے لاگت میں اضافہ اور تیار شدہ مصنوعات کی کم مستقل مزاجی ہوتی ہے۔ اس لیے، لیتھیم آئن بیٹری کے اینوڈ مواد کے لیے خاص اسفلت کی ترقی اور اسفلت کی تیز رفتار جانچ بھی بعد میں ترمیم شدہ اسفلت کے اینوڈ مواد کا مرکز ہے۔