ಪೋರಸ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಕಾಂಪೋಸಿಟ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಸುಧಾರಣೆ

ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದುತ್ತಿವೆ. ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ, 3572 mAh/g ವರೆಗಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಲಿಥಿಯಂ-ಸಮೃದ್ಧ ಉತ್ಪನ್ನ Li3.75Si ಹಂತವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಲಿಥಿಯಂನೊಂದಿಗೆ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಮಿಶ್ರಲೋಹವು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ 372 ನ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದಾಗಿದೆ. mAh/g. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, Si ಮತ್ತು Li3.75Si ನ ಹಂತದ ರೂಪಾಂತರವು ಬೃಹತ್ ಪರಿಮಾಣದ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು (ಸುಮಾರು 300%), ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ರಚನಾತ್ಮಕ ಪುಡಿ ಮತ್ತು ನಿರಂತರ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. SEI ಫಿಲ್ಮ್, ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ವೇಗವಾಗಿ ಕುಸಿಯಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಉದ್ಯಮವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊ-ಸೈಸಿಂಗ್, ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನ, ರಂಧ್ರ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಇತರ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳ ಮೂಲಕ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುಗಳು ಉತ್ತಮ ವಾಹಕತೆ, ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ವಿಶಾಲ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಅವರು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು. ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಿಗೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಸುಧಾರಣೆ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳಾಗಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಆದ್ಯತೆಯಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ನಿರ್ದೇಶನವಾಗಿದೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನವು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಿಮಾಣದ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಿಮಾಣದ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ, ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಚೆಂಡು ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಕೈಗಾರಿಕೀಕರಣಗೊಂಡ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವಿನ ವಿನ್ಯಾಸದ ಅಗತ್ಯತೆಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಬಾಲ್ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್ನಿಂದ ಪಡೆದ ಸ್ಲರಿಗೆ ವಿವಿಧ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ಅಥವಾ ವಸ್ತು ಘಟಕಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಬಹುದು. ಸ್ಲರಿಯನ್ನು ವಿವಿಧ ಸ್ಲರಿಗಳ ಮೂಲಕ ಸಮವಾಗಿ ಹರಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಿಂಪಡಿಸಿ ಒಣಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತತ್‌ಕ್ಷಣ ಒಣಗಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಲರಿಯಲ್ಲಿರುವ ಇತರ ಘಟಕಗಳು ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿ ಸರಂಧ್ರ ರಚನಾತ್ಮಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಕಾಗದವು ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಕೈಗಾರಿಕೀಕರಣಗೊಂಡ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ ಬಾಲ್ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಸ್ಪ್ರೇ ಒಣಗಿಸುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.

ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ವಿತರಣಾ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊರೋಡ್‌ಗಳು, ಪೋರಸ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಎಂಬೆಡೆಡ್ ನ್ಯಾನೊಸಿಲಿಕಾನ್, ಇಂಗಾಲದ ಗೋಳಗಳಲ್ಲಿ ವಿತರಿಸಲಾದ ನ್ಯಾನೊಸಿಲಿಕಾನ್, ಸಿಲಿಕಾನ್/ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಅರೇ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿಗಳಂತಹ ವಿವಿಧ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ವಿತರಣಾ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗಿದೆ. ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಅದೇ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ , ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳು ಸಂಪುಟ ವಿಸ್ತರಣೆಯಿಂದ ಉಂಟಾದ ಪುಡಿಮಾಡುವ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ನಿಗ್ರಹಿಸಬಹುದು, ಮತ್ತು ವಸ್ತುವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತವಾದ ಪೇರಿಸುವಿಕೆಯು ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ಸಹ ರೂಪಿಸಬಹುದು. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಿನಿಮಯ ಗುಂಪಿಗೆ ಸೇರಲು. ಸಿಲಿಕಾನ್ ವಸ್ತುಗಳ ಪರಿಮಾಣ ವಿಸ್ತರಣೆಗೆ ಬಫರ್ ಜಾಗವನ್ನು ಒದಗಿಸಿ. ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳ (ಸಿಎನ್‌ಟಿ) ಪರಿಚಯವು ವಸ್ತುವಿನ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದಲ್ಲದೆ, ಅದರ ಏಕ-ಆಯಾಮದ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ವಸ್ತುವಿನ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸಿಎನ್‌ಟಿಗಳಿಂದ ನಿರ್ಮಿಸಲಾದ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಗಳ ಕುರಿತು ಯಾವುದೇ ವರದಿಗಳಿಲ್ಲ. ಈ ಕಾಗದವು ಕೈಗಾರಿಕಾವಾಗಿ ಅನ್ವಯವಾಗುವ ಬಾಲ್ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್, ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣ, ಸ್ಪ್ರೇ ಒಣಗಿಸುವಿಕೆ, ಇಂಗಾಲದ ಪೂರ್ವ ಲೇಪನ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿನೇಷನ್ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ಸ್ವಯಂ-ಜೋಡಣೆಯಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ನಕಾರಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ತಯಾರಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಸರಂಧ್ರ ಪ್ರವರ್ತಕಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ. CNT ಗಳು. ತಯಾರಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸರಳವಾಗಿದೆ, ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ತ್ಯಾಜ್ಯ ದ್ರವ ಅಥವಾ ತ್ಯಾಜ್ಯ ಶೇಷವು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಇಂಗಾಲದ ಲೇಪನದ ಕುರಿತು ಅನೇಕ ಸಾಹಿತ್ಯ ವರದಿಗಳಿವೆ, ಆದರೆ ಲೇಪನದ ಪರಿಣಾಮದ ಕುರಿತು ಕೆಲವು ಆಳವಾದ ಚರ್ಚೆಗಳಿವೆ. ಈ ಕಾಗದವು ಎರಡು ಇಂಗಾಲದ ಲೇಪನ ವಿಧಾನಗಳ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲು ಆಸ್ಫಾಲ್ಟ್ ಅನ್ನು ಇಂಗಾಲದ ಮೂಲವಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತದೆ, ದ್ರವ ಹಂತದ ಲೇಪನ ಮತ್ತು ಘನ ಹಂತದ ಲೇಪನ, ಲೇಪನದ ಪರಿಣಾಮ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ.

1 ಪ್ರಯೋಗ

1.1 ವಸ್ತು ತಯಾರಿಕೆ

ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಐದು ಹಂತಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ: ಬಾಲ್ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್, ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣ, ಸ್ಪ್ರೇ ಒಣಗಿಸುವುದು, ಇಂಗಾಲದ ಪೂರ್ವ ಲೇಪನ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್. ಮೊದಲಿಗೆ, 500 ಗ್ರಾಂ ಆರಂಭಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪೌಡರ್ (ದೇಶೀಯ, 99.99% ಶುದ್ಧತೆ), 2000 ಗ್ರಾಂ ಐಸೊಪ್ರೊಪನಾಲ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸಿ ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊ-ಸ್ಕೇಲ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸ್ಲರಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು 24 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ 2000 ಆರ್/ನಿಮಿನ ಬಾಲ್ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಆರ್ದ್ರ ಬಾಲ್ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಿ. ಪಡೆದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸ್ಲರಿಯನ್ನು ಪ್ರಸರಣ ವರ್ಗಾವಣೆ ಟ್ಯಾಂಕ್‌ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಅನುಪಾತಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ: ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ (ಶಾಂಘೈನಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಗ್ರೇಡ್): ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು (ಟಿಯಾಂಜಿನ್‌ನಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಗ್ರೇಡ್): ಪಾಲಿವಿನೈಲ್ ಪೈರೋಲಿಡೋನ್ (ತಯಾರಿಸಲಾಗಿದೆ ಟಿಯಾಂಜಿನ್‌ನಲ್ಲಿ, ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ದರ್ಜೆ) = 40:60:1.5:2. ಐಸೊಪ್ರೊಪನಾಲ್ ಅನ್ನು ಘನ ವಿಷಯವನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಘನ ವಿಷಯವನ್ನು 15% ಗೆ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣವನ್ನು 4 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ 3500 ಆರ್ / ನಿಮಿಷದ ಪ್ರಸರಣ ವೇಗದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. CNT ಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸದೆಯೇ ಮತ್ತೊಂದು ಗುಂಪಿನ ಸ್ಲರಿಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇತರ ವಸ್ತುಗಳು ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ಪಡೆದ ಚದುರಿದ ಸ್ಲರಿಯನ್ನು ನಂತರ ಸ್ಪ್ರೇ ಒಣಗಿಸುವ ಫೀಡಿಂಗ್ ಟ್ಯಾಂಕ್‌ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಪ್ರೇ ಒಣಗಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಸಾರಜನಕ-ರಕ್ಷಿತ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಒಳಹರಿವು ಮತ್ತು ಹೊರಹರಿವಿನ ತಾಪಮಾನವು ಕ್ರಮವಾಗಿ 180 ಮತ್ತು 90 °C ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಎರಡು ರೀತಿಯ ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನವನ್ನು ಹೋಲಿಸಲಾಯಿತು, ಘನ ಹಂತದ ಲೇಪನ ಮತ್ತು ದ್ರವ ಹಂತದ ಲೇಪನ. ಘನ ಹಂತದ ಲೇಪನ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ: ಸ್ಪ್ರೇ-ಒಣಗಿದ ಪುಡಿಯನ್ನು 20% ಆಸ್ಫಾಲ್ಟ್ ಪುಡಿಯೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಕೊರಿಯಾದಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, D50 5 μm ಆಗಿದೆ), 10 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಮಿಕ್ಸರ್ನಲ್ಲಿ ಬೆರೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮಿಶ್ರಣದ ವೇಗವು 2000 r/min ಆಗಿದೆ ಪೂರ್ವ ಲೇಪಿತ ಪುಡಿ. ದ್ರವ ಹಂತದ ಲೇಪನ ವಿಧಾನ: ಸ್ಪ್ರೇ-ಒಣಗಿದ ಪುಡಿಯನ್ನು ಕ್ಸೈಲೀನ್ ದ್ರಾವಣಕ್ಕೆ (ಟಿಯಾಂಜಿನ್, ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ದರ್ಜೆಯಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ) ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ 20% ಡಾಂಬರು ಪುಡಿಯಲ್ಲಿ 55% ನಷ್ಟು ಘನ ಅಂಶದಲ್ಲಿ ಕರಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಾತವನ್ನು ಸಮವಾಗಿ ಬೆರೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 85℃ ನಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಾತ ಒಲೆಯಲ್ಲಿ 4 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಬೇಯಿಸಿ, ಮಿಶ್ರಣಕ್ಕಾಗಿ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕಲ್ ಮಿಕ್ಸರ್‌ನಲ್ಲಿ ಹಾಕಿ, ಮಿಶ್ರಣದ ವೇಗವು 2000 r/min ಆಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಪೂರ್ವ-ಲೇಪಿತ ಪುಡಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಮಿಶ್ರಣ ಸಮಯ 10 ನಿಮಿಷಗಳು. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಪೂರ್ವ-ಲೇಪಿತ ಪುಡಿಯನ್ನು 5 ° C / ನಿಮಿಷದ ತಾಪನ ದರದಲ್ಲಿ ಸಾರಜನಕ ವಾತಾವರಣದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ರೋಟರಿ ಗೂಡುಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿನ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಮೊದಲು 550 ° C ನ ಸ್ಥಿರ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ 2 ಗಂಟೆಗಳವರೆಗೆ ಇರಿಸಲಾಯಿತು, ನಂತರ 800 ° C ವರೆಗೆ ಬಿಸಿಯಾಗುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರೆಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು 2h ವರೆಗೆ ಸ್ಥಿರ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ 100 ° C ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಂಪಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಹೊರಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತು.

1.2 ಗುಣಲಕ್ಷಣ ವಿಧಾನಗಳು

ಕಣದ ಗಾತ್ರದ ಪರೀಕ್ಷಕವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಸ್ತುವಿನ ಕಣದ ಗಾತ್ರದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ (ಮಾಸ್ಟರ್‌ಸೈಜರ್ 2000 ಆವೃತ್ತಿ, ಯುಕೆಯಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ). ಪುಡಿಗಳ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಗಾತ್ರವನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಪ್ರತಿ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಪಡೆದ ಪುಡಿಗಳನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (ರೆಗ್ಯುಲಸ್ 8220, ಜಪಾನ್‌ನಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ) ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು. ವಸ್ತುವಿನ ಹಂತದ ರಚನೆಯನ್ನು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಪೌಡರ್ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ವಿಶ್ಲೇಷಕವನ್ನು (D8 ADVANCE, ಜರ್ಮನಿಯಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ) ಬಳಸಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ವಿಶ್ಲೇಷಕವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಸ್ತುವಿನ ಧಾತುರೂಪದ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪಡೆದ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವನ್ನು ಮಾದರಿ CR2032 ನ ಬಟನ್ ಅರ್ಧ-ಕೋಶವನ್ನು ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್: SP: CNT: CMC: SBR ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಅನುಪಾತವು 92:2:2:1.5:2.5 ಆಗಿತ್ತು. ಕೌಂಟರ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಲೋಹದ ಲಿಥಿಯಂ ಶೀಟ್ ಆಗಿದೆ, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವು ವಾಣಿಜ್ಯ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವಾಗಿದೆ (ಮಾದರಿ 1901, ಕೊರಿಯಾದಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ), ಸೆಲ್ಗಾರ್ಡ್ 2320 ಡಯಾಫ್ರಾಮ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯು 0.005-1.5 ವಿ, ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಕರೆಂಟ್ 0.1 ಸಿ ಆಗಿದೆ (1C = 1A), ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಕಟ್-ಆಫ್ ಕರೆಂಟ್ 0.05 C ಆಗಿದೆ.

ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲು, ಲ್ಯಾಮಿನೇಟೆಡ್ ಸಣ್ಣ ಸಾಫ್ಟ್-ಪ್ಯಾಕ್ ಬ್ಯಾಟರಿ 408595 ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಯಿತು. ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು NCM811 ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ (ಹುನಾನ್, ಬ್ಯಾಟರಿ ದರ್ಜೆಯಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ), ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು 8% ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಡೋಪ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಧನಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಸ್ಲರಿ ಸೂತ್ರವು 96% NCM811, 1.2% ಪಾಲಿವಿನೈಲಿಡಿನ್ ಫ್ಲೋರೈಡ್ (PVDF), 2% ವಾಹಕ ಏಜೆಂಟ್ SP, 0.8% CNT, ಮತ್ತು NMP ಅನ್ನು ಪ್ರಸರಣಕಾರಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ; ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಸ್ಲರಿ ಸೂತ್ರವು 96% ಸಂಯೋಜಿತ ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ, 1.3% CMC, 1.5% SBR 1.2% CNT, ಮತ್ತು ನೀರನ್ನು ಪ್ರಸರಣವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಫೂರ್ತಿದಾಯಕ, ಲೇಪನ, ರೋಲಿಂಗ್, ಕತ್ತರಿಸುವುದು, ಲ್ಯಾಮಿನೇಶನ್, ಟ್ಯಾಬ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್, ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್, ಬೇಕಿಂಗ್, ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್, ರಚನೆ ಮತ್ತು ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ವಿಭಾಗ, 408595 ಲ್ಯಾಮಿನೇಟೆಡ್ ಸಣ್ಣ ಸಾಫ್ಟ್ ಪ್ಯಾಕ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು 3 Ah ರೇಟ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ನಂತರ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 0.2C, 0.5C, 1C, 2C ಮತ್ತು 3C ಯ ದರದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು 0.5C ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು 1C ವಿಸರ್ಜನೆಯ ಚಕ್ರದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯು 2.8-4.2 ವಿ, ಸ್ಥಿರ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್, ಮತ್ತು ಕಟ್-ಆಫ್ ಕರೆಂಟ್ 0.5 ಸಿ ಆಗಿತ್ತು.

2 ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಚರ್ಚೆ

ಆರಂಭಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪುಡಿಯನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (SEM) ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಗಮನಿಸಲಾಯಿತು. ಚಿತ್ರ 1(a) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪೌಡರ್ 2μm ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಕಣದ ಗಾತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಅನಿಯಮಿತವಾಗಿ ಹರಳಿನಂತಿತ್ತು. ಬಾಲ್ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್ ನಂತರ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪುಡಿಯ ಗಾತ್ರವು ಸುಮಾರು 100 nm ಗೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ [ಚಿತ್ರ 1 (b)]. ಕಣದ ಗಾತ್ರದ ಪರೀಕ್ಷೆಯು ಬಾಲ್ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್ ನಂತರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪುಡಿಯ D50 110 nm ಮತ್ತು D90 175 nm ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ. ಬಾಲ್ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್ ನಂತರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪೌಡರ್ನ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪರೀಕ್ಷೆಯು ಫ್ಲಾಕಿ ರಚನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ (ಫ್ಲಾಕಿ ರಚನೆಯ ರಚನೆಯು ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ SEM ನಿಂದ ಮತ್ತಷ್ಟು ಪರಿಶೀಲಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ). ಆದ್ದರಿಂದ, ಕಣದ ಗಾತ್ರದ ಪರೀಕ್ಷೆಯಿಂದ ಪಡೆದ D90 ಡೇಟಾವು ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ನ ಉದ್ದದ ಆಯಾಮವಾಗಿರಬೇಕು. SEM ಫಲಿತಾಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿತವಾಗಿ, ಪಡೆದ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ನ ಗಾತ್ರವು ಕನಿಷ್ಟ ಒಂದು ಆಯಾಮದಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವಾಗ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪೌಡರ್ ಒಡೆಯುವಿಕೆಯ 150 nm ನ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಿರ್ಣಯಿಸಬಹುದು. ಫ್ಲಾಕಿ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ರಚನೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಫಟಿಕದ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳ ವಿಭಿನ್ನ ವಿಘಟನೆಯ ಶಕ್ತಿಗಳಿಂದಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ {111} ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸಮತಲವು {100} ಮತ್ತು {110} ಸ್ಫಟಿಕ ವಿಮಾನಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ವಿಘಟನೆಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲವು ಚೆಂಡಿನ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್‌ನಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಸುಲಭವಾಗಿ ತೆಳುವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಫ್ಲಾಕಿ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಫ್ಲಾಕಿ ರಚನೆಯು ಸಡಿಲವಾದ ರಚನೆಗಳ ಶೇಖರಣೆಗೆ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ಪರಿಮಾಣದ ವಿಸ್ತರಣೆಗೆ ಜಾಗವನ್ನು ಕಾಯ್ದಿರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುಗಳ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

ನ್ಯಾನೊ-ಸಿಲಿಕಾನ್, ಸಿಎನ್‌ಟಿ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಹೊಂದಿರುವ ಸ್ಲರಿಯನ್ನು ಸಿಂಪಡಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಸಿಂಪಡಿಸುವ ಮೊದಲು ಮತ್ತು ನಂತರದ ಪುಡಿಯನ್ನು ಎಸ್‌ಇಎಂ ಪರೀಕ್ಷಿಸಿತು. ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಿಂಪಡಿಸುವ ಮೊದಲು ಸೇರಿಸಲಾದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ 5 ರಿಂದ 20 μm [ಚಿತ್ರ 2(a)] ಗಾತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಫ್ಲೇಕ್ ರಚನೆಯಾಗಿದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ಕಣದ ಗಾತ್ರದ ವಿತರಣಾ ಪರೀಕ್ಷೆಯು D50 15μm ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಂಪಡಿಸಿದ ನಂತರ ಪಡೆದ ಪುಡಿಯು ಗೋಲಾಕಾರದ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ [ಚಿತ್ರ 2 (ಬಿ)], ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಸಿಂಪಡಿಸಿದ ನಂತರ ಲೇಪನ ಪದರದಿಂದ ಲೇಪಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಕಾಣಬಹುದು. ಸಿಂಪಡಿಸಿದ ನಂತರ ಪುಡಿಯ D50 26.2 μm ಆಗಿದೆ. ದ್ವಿತೀಯಕ ಕಣಗಳ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು SEM ಗಮನಿಸಿದೆ, ಇದು ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಸಂಗ್ರಹವಾದ ಸಡಿಲವಾದ ರಂಧ್ರದ ರಚನೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ [ಚಿತ್ರ 2 (ಸಿ)]. ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯು ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು CNT ಗಳನ್ನು ಪರಸ್ಪರ ಹೆಣೆದುಕೊಂಡಿದೆ [ಚಿತ್ರ 2(d)], ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷಾ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವು (BET) 53.3 m2/g ನಷ್ಟು ಅಧಿಕವಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಿಂಪಡಿಸಿದ ನಂತರ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸಿಎನ್‌ಟಿಗಳು ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಸ್ವಯಂ-ಜೋಡಣೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ.

ಸರಂಧ್ರ ಪದರವನ್ನು ದ್ರವ ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನದಿಂದ ಸಂಸ್ಕರಿಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಲೇಪನ ಪೂರ್ವಗಾಮಿ ಪಿಚ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸಿದ ನಂತರ, SEM ವೀಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲಾಯಿತು. ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 3 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇಂಗಾಲದ ಪೂರ್ವ-ಲೇಪನದ ನಂತರ, ದ್ವಿತೀಯಕ ಕಣಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ನಯವಾದ, ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಲೇಪನ ಪದರದೊಂದಿಗೆ, ಮತ್ತು ಲೇಪನವು ಪೂರ್ಣಗೊಂಡಿದೆ, ಚಿತ್ರಗಳು 3 (a) ಮತ್ತು (b) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ. ಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್ ನಂತರ, ಮೇಲ್ಮೈ ಲೇಪನ ಪದರವು ಉತ್ತಮ ಲೇಪನ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ [ಚಿತ್ರ 3 (ಸಿ)]. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ SEM ಚಿತ್ರವು ಸ್ಟ್ರಿಪ್-ಆಕಾರದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ [ಚಿತ್ರ 3(d)], ಇದು ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಬಾಲ್ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್ ನಂತರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಪರಿಶೀಲಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಕೆಲವು ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಫಿಲ್ಲರ್‌ಗಳಿವೆ ಎಂದು ಚಿತ್ರ 3(ಡಿ) ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ದ್ರವ ಹಂತದ ಲೇಪನ ವಿಧಾನದ ಬಳಕೆಯಿಂದಾಗಿ. ಆಸ್ಫಾಲ್ಟ್ ದ್ರಾವಣವು ವಸ್ತುವಿನೊಳಗೆ ತೂರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಆಂತರಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಇಂಗಾಲದ ಹೊದಿಕೆಯ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಪದರವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ದ್ರವ ಹಂತದ ಲೇಪನವನ್ನು ಬಳಸುವುದರ ಮೂಲಕ, ದ್ವಿತೀಯಕ ಕಣದ ಲೇಪನ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಪಡೆಯುವುದರ ಜೊತೆಗೆ, ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಣದ ಲೇಪನದ ಡಬಲ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಸಹ ಪಡೆಯಬಹುದು. ಕಾರ್ಬೊನೈಸ್ಡ್ ಪೌಡರ್ ಅನ್ನು BET ಯಿಂದ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷಾ ಫಲಿತಾಂಶವು 22.3 m2/g ಆಗಿತ್ತು.

ಕಾರ್ಬೊನೈಸ್ಡ್ ಪುಡಿಯನ್ನು ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ (EDS) ಒಳಪಡಿಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 4 (a) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮೈಕ್ರಾನ್-ಗಾತ್ರದ ಕೋರ್ C ಘಟಕವಾಗಿದ್ದು, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೊರಗಿನ ಲೇಪನವು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲು, ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ (XRD) ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 4 (b) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ವಸ್ತುವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮತ್ತು ಏಕ-ಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನಿಂದ ಕೂಡಿದೆ, ಯಾವುದೇ ಸ್ಪಷ್ಟ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಲ್ಲದೆ, ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಅಂಶವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೇಲ್ಮೈಯ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯುಕ್ತ ವಸ್ತುವನ್ನು S1 ಎಂದು ದಾಖಲಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತು S1 ಅನ್ನು ಬಟನ್-ಮಾದರಿಯ ಅರ್ಧ-ಕೋಶ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಿಗೆ ಒಳಪಡಿಸಲಾಯಿತು. ಮೊದಲ ಚಾರ್ಜ್-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಕರ್ವ್ ಅನ್ನು ಚಿತ್ರ 5 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ರಿವರ್ಸಿಬಲ್ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು 1000.8 mAh/g ಆಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಮೊದಲ ಚಕ್ರದ ದಕ್ಷತೆಯು 93.9% ನಷ್ಟು ಅಧಿಕವಾಗಿದೆ, ಇದು ಪೂರ್ವ-ರಹಿತ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಮೊದಲ ದಕ್ಷತೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಲಿಥಿಯೇಶನ್ ಸಾಹಿತ್ಯದಲ್ಲಿ ವರದಿಯಾಗಿದೆ. ತಯಾರಾದ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೊದಲ ದಕ್ಷತೆ ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುಗಳ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಮೇಲೆ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆ, ವಾಹಕ ಜಾಲ ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಲೇಪನದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು, ಸಿಎನ್‌ಟಿಯನ್ನು ಸೇರಿಸದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಇಂಗಾಲದ ಲೇಪನವಿಲ್ಲದೆ ಎರಡು ರೀತಿಯ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸಿಎನ್‌ಟಿಯನ್ನು ಸೇರಿಸದೆಯೇ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವಿನ ಕಾರ್ಬೊನೈಸ್ಡ್ ಪುಡಿಯ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಚಿತ್ರ 6 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ದ್ರವ ಹಂತದ ಲೇಪನ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್ ನಂತರ, ಚಿತ್ರ 6 (ಎ) ರಲ್ಲಿ ದ್ವಿತೀಯಕ ಕಣಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಲೇಪನ ಪದರವನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಕಾಣಬಹುದು. ಕಾರ್ಬೊನೈಸ್ಡ್ ವಸ್ತುವಿನ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ SEM ಅನ್ನು ಚಿತ್ರ 6 (b) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ಪೇರಿಸುವಿಕೆಯು ಸರಂಧ್ರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು BET ಪರೀಕ್ಷೆಯು 16.6 m2/g ಆಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, CNT ಯೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ [ಚಿತ್ರ 3(d) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ), ಅದರ ಕಾರ್ಬೊನೈಸ್ಡ್ ಪುಡಿಯ BET ಪರೀಕ್ಷೆಯು 22.3 m2/g ಆಗಿದೆ], ಆಂತರಿಕ ನ್ಯಾನೊ-ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪೇರಿಸುವಿಕೆಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು CNT ಯ ಸೇರ್ಪಡೆಯು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯ ರಚನೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ವಸ್ತುವು CNT ನಿಂದ ನಿರ್ಮಿಸಲಾದ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ವಾಹಕ ಜಾಲವನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ. ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯುಕ್ತ ವಸ್ತುವನ್ನು S2 ಎಂದು ದಾಖಲಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಘನ-ಹಂತದ ಇಂಗಾಲದ ಲೇಪನದಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾದ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವಿನ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 7 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಚಿತ್ರ 7(ಬಿ) ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ಸ್ಟ್ರಿಪ್-ಆಕಾರದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳಿವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ. ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ಶೇಖರಣೆಯು ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಆಂತರಿಕ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಫಿಲ್ಲರ್ ಇಲ್ಲ, ಘನ-ಹಂತದ ಇಂಗಾಲದ ಲೇಪನವು ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನ ಪದರವನ್ನು ಮಾತ್ರ ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಆಂತರಿಕ ಲೇಪನ ಪದರವಿಲ್ಲ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯುಕ್ತ ವಸ್ತುವನ್ನು S3 ಎಂದು ದಾಖಲಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಬಟನ್ ಮಾದರಿಯ ಅರ್ಧ-ಕೋಶ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು S2 ಮತ್ತು S3 ರಂದು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. S2 ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಮೊದಲ ದಕ್ಷತೆಯು ಕ್ರಮವಾಗಿ 1120.2 mAh/g ಮತ್ತು 84.8%, ಮತ್ತು S3 ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಮೊದಲ ದಕ್ಷತೆಯು ಕ್ರಮವಾಗಿ 882.5 mAh/g ಮತ್ತು 82.9% ಆಗಿತ್ತು. ಘನ-ಹಂತದ ಲೇಪಿತ S3 ಮಾದರಿಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಮೊದಲ ದಕ್ಷತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯ ಇಂಗಾಲದ ಲೇಪನವನ್ನು ಮಾತ್ರ ನಿರ್ವಹಿಸಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಂತರಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ, ಅದು ಪೂರ್ಣ ಆಟವನ್ನು ನೀಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ. ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುವಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ರಕ್ಷಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ. CNT ಇಲ್ಲದೆ S2 ಮಾದರಿಯ ಮೊದಲ ದಕ್ಷತೆಯು CNT ಹೊಂದಿರುವ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯುಕ್ತ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಉತ್ತಮ ಲೇಪನ ಪದರದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ವಾಹಕ ಜಾಲ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯು ಸುಧಾರಣೆಗೆ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುವಿನ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ದಕ್ಷತೆಯ.

S1 ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ದರದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಸೈಕಲ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಸಣ್ಣ ಸಾಫ್ಟ್-ಪ್ಯಾಕ್ ಪೂರ್ಣ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ರೇಟ್ ಕರ್ವ್ ಅನ್ನು ಚಿತ್ರ 8 (ಎ) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 0.2C, 0.5C, 1C, 2C ಮತ್ತು 3C ಯ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ 2.970, 2.999, 2.920, 2.176 ಮತ್ತು 1.021 Ah. 1C ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ದರವು 98.3% ನಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ, ಆದರೆ 2C ವಿಸರ್ಜನೆ ದರವು 73.3% ಕ್ಕೆ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 3C ವಿಸರ್ಜನೆ ದರವು 34.4% ಕ್ಕೆ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಿನಿಮಯ ಗುಂಪಿಗೆ ಸೇರಲು, ದಯವಿಟ್ಟು WeChat: shimobang ಸೇರಿಸಿ. ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ದರಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ, 0.2C, 0.5C, 1C, 2C ಮತ್ತು 3C ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ 3.186, 3.182, 3.081, 2.686 ಮತ್ತು 2.289 Ah. 1C ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ದರವು 96.7%, ಮತ್ತು 2C ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ದರವು ಇನ್ನೂ 84.3% ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಚಿತ್ರ 8(b) ನಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕರ್ವ್ ಅನ್ನು ಗಮನಿಸಿದರೆ, 2C ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್ 1C ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಸ್ಥಿರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಹೆಚ್ಚಿನದನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (55%), ಇದು 2C ಪುನರ್ಭರ್ತಿ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಧ್ರುವೀಕರಣವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈಗಾಗಲೇ ತುಂಬಾ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುವು 1C ನಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ದರದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ವಸ್ತುವಿನ ರಚನಾತ್ಮಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಚಿತ್ರ 9 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, 450 ಚಕ್ರಗಳ ನಂತರ, ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಧಾರಣ ದರವು 78% ಆಗಿದೆ, ಇದು ಉತ್ತಮ ಚಕ್ರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ಚಕ್ರದ ಮೊದಲು ಮತ್ತು ನಂತರದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಮೇಲ್ಮೈ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು SEM ನಿಂದ ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 10 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಚಕ್ರದ ಮೊದಲು, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ [ಚಿತ್ರ 10 (ಎ)]; ಚಕ್ರದ ನಂತರ, ಒಂದು ಲೇಪನ ಪದರವು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ನಿಸ್ಸಂಶಯವಾಗಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ [ಚಿತ್ರ 10(b)], ಇದು ದಪ್ಪವಾದ SEI ಫಿಲ್ಮ್ ಆಗಿದೆ. SEI ಫಿಲ್ಮ್ ಒರಟುತನದ ಸಕ್ರಿಯ ಲಿಥಿಯಂ ಬಳಕೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಚಕ್ರದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಗೆ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಮೃದುವಾದ SEI ಫಿಲ್ಮ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುವುದು (ಕೃತಕ SEI ಫಿಲ್ಮ್ ನಿರ್ಮಾಣ, ಸೂಕ್ತವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದು, ಇತ್ಯಾದಿ.) ಚಕ್ರದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು. ಚಕ್ರದ ನಂತರದ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಕಣಗಳ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ SEM ವೀಕ್ಷಣೆ [ಚಿತ್ರ 10(c)] ಮೂಲ ಸ್ಟ್ರಿಪ್-ಆಕಾರದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳು ಒರಟಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ಮೂಲತಃ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಚಕ್ರದ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುಗಳ ನಿರಂತರ ಪರಿಮಾಣದ ವಿಸ್ತರಣೆ ಮತ್ತು ಸಂಕೋಚನದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುವಿನ ಪರಿಮಾಣ ವಿಸ್ತರಣೆಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಬಫರ್ ಜಾಗವನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ವರ್ಧಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

3 ತೀರ್ಮಾನ

ಪರಿಮಾಣ ವಿಸ್ತರಣೆ, ಕಳಪೆ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಕಳಪೆ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಈ ಕಾಗದವು ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಆಕಾರ, ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯ ನಿರ್ಮಾಣ, ವಾಹಕ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ನಿರ್ಮಾಣ ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣ ದ್ವಿತೀಯಕ ಕಣಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ಇಂಗಾಲದ ಲೇಪನದಿಂದ ಉದ್ದೇಶಿತ ಸುಧಾರಣೆಗಳನ್ನು ಮಾಡುತ್ತದೆ. , ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು. ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ಶೇಖರಣೆಯು ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಬಹುದು. CNT ಯ ಪರಿಚಯವು ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯ ರಚನೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ. ದ್ರವ ಹಂತದ ಲೇಪನದಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾದ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವು ಘನ ಹಂತದ ಲೇಪನದಿಂದ ತಯಾರಿಸಿದಕ್ಕಿಂತ ಡಬಲ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಮೊದಲ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, ಸಿಎನ್‌ಟಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯುಕ್ತ ವಸ್ತುವಿನ ಮೊದಲ ದಕ್ಷತೆಯು ಸಿಎನ್‌ಟಿ ಇಲ್ಲದಿರುವದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಪರಿಮಾಣ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿರುತ್ತದೆ. CNT ಯ ಪರಿಚಯವು ಮೂರು ಆಯಾಮದ ವಾಹಕ ಜಾಲವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುತ್ತದೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 1C ನಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ದರದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ; ಮತ್ತು ವಸ್ತುವು ಉತ್ತಮ ಚಕ್ರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ಪರಿಮಾಣ ವಿಸ್ತರಣೆಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಬಫರ್ ಜಾಗವನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಮತ್ತು ಮೃದುವಾದ ರಚನೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸಲು ವಸ್ತುವಿನ ರಂಧ್ರದ ರಚನೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಬಲಪಡಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.ಮತ್ತು ದಟ್ಟವಾದ SEI ಫಿಲ್ಮ್ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯುಕ್ತ ವಸ್ತುವಿನ ಚಕ್ರದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಲು.

ನಾವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಸಹ ಪೂರೈಸುತ್ತೇವೆ, ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ, ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ಅನೆಲಿಂಗ್‌ನಂತಹ ವೇಫರ್ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಹೆಚ್ಚಿನ ಚರ್ಚೆಗಾಗಿ ನಮ್ಮನ್ನು ಭೇಟಿ ಮಾಡಲು ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತದ ಯಾವುದೇ ಗ್ರಾಹಕರಿಗೆ ಸ್ವಾಗತ!

https://www.vet-china.com/