لیتھیم بیٹریوں میں منفی الیکٹروڈ مواد کے طور پر نینو سلکان پاؤڈر کا استعمال

لیتھیم بیٹریوں میں منفی الیکٹروڈ مواد کے طور پر نینو سلکان پاؤڈر کا استعمال
عمل کا اصول
لتیم بیٹریوں میں نینو سیلیکون کی اعلی جذب کی شرح کی وجہ سے، لتیم بیٹریوں میں نانو سیلیکون پاؤڈر کا استعمال صلاحیت میں نمایاں اضافہ کر سکتا ہے (نظریاتی طور پر 4000mA/h تک)۔ نینو سلکان پاؤڈر اور گریفائٹ کو خام مال کے طور پر استعمال کرتے ہوئے، نینو کاربن پاؤڈر کی جگہ لے کر، لیتھیم بیٹریوں کے لیے منفی الیکٹروڈ مواد کے طور پر، سلیکون/گریفائٹ مرکبات مکینیکل بال ملنگ کے ذریعے تیار کیے گئے تھے۔ مواد کی ساخت اور کارکردگی XRD، SEM، اور الیکٹرو کیمیکل ٹیسٹنگ کے ذریعہ نمایاں تھی۔ سلکان اور گریفائٹ کے مختلف ماس ریشوز کو گیند ملائی گئی، اور متعلقہ مرکبات کو چارج اور خارج کیا گیا۔ سلکان اور گریفائٹ کا بہترین تناسب پایا گیا، جس کی قدر 1:9 ہے۔ Si-C مرکب مواد کو کمپوز کرنے سے سلکان کے ذریعے لتیم آئنوں کے جذب ہونے کی وجہ سے ہونے والے پھیلاؤ کو مؤثر طریقے سے کم کیا جا سکتا ہے، الیکٹرولائٹ کے ساتھ وابستگی کو بڑھایا جا سکتا ہے، بازی کو آسان بنایا جا سکتا ہے، اور سائیکلنگ کی کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ ریچارج ایبل لیتھیم بیٹریوں کے منفی الیکٹروڈ میٹریل میں استعمال کے لیے نینو سلکان پاؤڈر بنانے کے لیے نینو سلکان پاؤڈر کا استعمال، یا ریچارج ایبل لیتھیم بیٹریوں کے منفی الیکٹروڈ مواد کے طور پر نینو سلیکون پاؤڈر کی سطح پر گریفائٹ کوٹنگ کرنا، کیپیسیٹینس اور چارج ڈسچارج سائیکل کے اوقات کو بڑھا سکتا ہے۔ ریچارج ایبل لتیم بیٹریاں تین گنا سے زیادہ۔ تجرباتی نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ حاصل کردہ مواد میں خالص نینو سلیکون سے زیادہ سائیکلنگ کی کارکردگی اور گریفائٹ سے زیادہ الٹنے کی صلاحیت ہے، جبکہ لیتھیم بیٹریوں کی صلاحیت میں نمایاں اضافہ ہوتا ہے۔ جب سلکان اور گریفائٹ کا بڑے پیمانے پر تناسب 4:6 ہے، تو صلاحیت کا زوال تیز ہوتا ہے۔ 25 سائیکلوں کے بعد، صلاحیت 200mA ہے. h/g، اس لیے کمپوزٹ میں سلکان کا مواد بہت زیادہ نہیں ہونا چاہیے۔ اگر سلکان کا مواد زیادہ ہے تو، گریفائٹ سلکان کو اچھی طرح سے منتشر نہیں کر سکتا، اور نانوسیلیکون کے درمیان رابطے کے امکانات بڑھ جاتے ہیں، جس سے کولمبک کی کارکردگی اور سائیکلنگ کی کارکردگی میں کمی واقع ہوتی ہے۔ جب سلکان اور گریفائٹ کا بڑے پیمانے پر تناسب 3:7 ہے، اگرچہ 25 چکروں کے بعد مرکب کی الٹنے کی صلاحیت الٹنے والی صلاحیت سے زیادہ ہے جب سلکان اور گریفائٹ کا بڑے پیمانے پر تناسب 4:6 (تقریبا 240mA. h/g)، یہ وکر سے دیکھا جا سکتا ہے کہ کشندگی اب بھی تیز ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ جب سلکان اور گریفائٹ کا بڑے پیمانے پر تناسب 1:9 اور 2:8 ہے، تو سائیکلنگ کی کارکردگی بہتر ہے، جبکہ 1:9 بہتر ہے۔ اس حقیقت کی وجہ سے کہ نانوسیلیکون کی قیمت گریفائٹ سے بہت زیادہ ہے، اگر پیداواری مشق میں لاگو کیا جائے تو، 1:9 کا سلکان سے گریفائٹ کا تناسب زیادہ کفایتی ہے۔ خالص گریفائٹ کے مقابلے میں، 1:9 کے بڑے تناسب کے ساتھ کمپوزٹ کی الٹنے کی صلاحیت بہت بہتر ہوئی ہے، جو گریفائٹ سے دوگنا زیادہ ہے۔ سائیکلنگ کی کارکردگی بھی اچھی ہے، 30 سائیکلوں کے بعد 310mA.h/g تک پہنچ جاتی ہے۔ سلیکون اور سلکان پر مشتمل مواد میں لیتھیم آئن بیٹریوں کے لیے منفی الیکٹروڈ مواد کے طور پر اعلیٰ مخصوص صلاحیت ہوتی ہے، اور سلکان کی نظریاتی صلاحیت 4200mA.h/g ہے۔ مکینیکل بال ملنگ کے طریقہ کار سے تیار کردہ گریفائٹ/نانوسیلیکون مرکب کو لیتھیم آئن بیٹریوں کے لیے منفی الیکٹروڈ مواد کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ جامع مواد سلکان کی اعلی لتیم ذخیرہ کرنے کی صلاحیت اور اچھی گریفائٹ سائیکلنگ کی کارکردگی کی عکاسی کرتا ہے چھوٹے حجم کے اثر کی خصوصیت۔ تجرباتی نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ زیادہ سے زیادہ سلکان/ ​​گریفائٹ ماس تناسب 1:9 ہے۔ الیکٹرو کیمیکل کارکردگی کے ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہ جامع مواد نے خالص سلیکون الیکٹروڈ کے مقابلے سائیکلنگ کی کارکردگی کو نمایاں طور پر بہتر کیا ہے اور اس میں گریفائٹ سے زیادہ الٹنے کی صلاحیت ہے، جس سے لتیم آئن بیٹریوں کے لیے منفی الیکٹروڈ مواد کی نئی نسل کے طور پر گریفائٹ کی جگہ لینے کی امید ہے۔
بنیادی مقصد:
1. ریچارج ایبل لیتھیم بیٹریوں کے منفی الیکٹروڈ میٹریل میں استعمال کے لیے نینو سلکان پاؤڈر بنانے کے لیے نینو سلکان پاؤڈر کا استعمال، یا ریچارج ایبل لتیم بیٹریوں کے منفی الیکٹروڈ مواد کے طور پر نینو سلیکون پاؤڈر کی سطح پر گریفائٹ کوٹنگ کرنے سے گنجائش اور چارج ڈسچارج میں اضافہ ہوا ہے۔ ریچارج ایبل لتیم بیٹریوں کے سائیکل کے اوقات تین گنا سے زیادہ۔
2. نینو سلکان پاؤڈر اعلی درجہ حرارت مزاحم کوٹنگز اور ریفریکٹری مواد میں استعمال کیا جاتا ہے۔
3. نینو سلکان پاؤڈر اور ہیرے کو ہائی پریشر میں ملا کر سلکان کاربائیڈ ڈائمنڈ کمپوزٹ میٹریل بنایا جاتا ہے، جسے کاٹنے کے اوزار کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے!