ପୋରସ୍ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବନ୍ କମ୍ପୋଜିଟ୍ ସାମଗ୍ରୀର ପ୍ରସ୍ତୁତି ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଉନ୍ନତି |

ଲିଥିୟମ୍-ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀଗୁଡ଼ିକ ମୁଖ୍ୟତ high ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ସାନ୍ଦ୍ରତା ଦିଗରେ ବିକାଶ କରୁଛନ୍ତି | କୋଠରୀ ତାପମାତ୍ରାରେ, ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଲିଥିୟମ୍ ସହିତ ସମୃଦ୍ଧ ଉତ୍ପାଦ Li3.75Si ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଉତ୍ପାଦନ କରିଥାଏ, ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ କ୍ଷମତା 3572 mAh / g ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ, ଯାହା ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ 372 ର ତତ୍ତ୍ୱିକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ କ୍ଷମତାଠାରୁ ବହୁତ ଅଧିକ | mAh / g ଅବଶ୍ୟ, ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀର ବାରମ୍ବାର ଚାର୍ଜିଂ ଏବଂ ଡିସଚାର୍ଜ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ, Si ଏବଂ Li3.75Si ର ପର୍ଯ୍ୟାୟ ରୂପାନ୍ତରଣ ବୃହତ ପରିମାଣର ବିସ୍ତାର (ପ୍ରାୟ 300%) ଉତ୍ପାଦନ କରିପାରିବ, ଯାହା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀର ଗଠନମୂଳକ ପାଉଡର ଏବଂ କ୍ରମାଗତ ଗଠନ ସୃଷ୍ଟି କରିବ | SEI ଚଳଚ୍ଚିତ୍ର, ଏବଂ ଶେଷରେ କ୍ଷମତା ଶୀଘ୍ର ହ୍ରାସ ହେବାର କାରଣ | ଶିଳ୍ପ ମୁଖ୍ୟତ sil ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଏବଂ ନାନୋ-ସାଇଜିଂ, କାର୍ବନ ଆବରଣ, ପୋର ଗଠନ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ମାଧ୍ୟମରେ ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ବ୍ୟାଟେରୀର ସ୍ଥିରତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିଥାଏ |

କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀର ଭଲ କଣ୍ଡକ୍ଟିଭିଟି, କମ୍ ମୂଲ୍ୟ ଏବଂ ବ୍ୟାପକ ଉତ୍ସ ଅଛି | ସେମାନେ ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ସାମଗ୍ରୀର କଣ୍ଡକ୍ଟିଭିଟି ଏବଂ ଭୂପୃଷ୍ଠ ସ୍ଥିରତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିପାରିବେ | ସେଗୁଡିକ ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ପାଇଁ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଉନ୍ନତି ଯୋଗକ ଭାବରେ ବିଶେଷ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ | ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀ ହେଉଛି ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ସର ମୁଖ୍ୟ ସ୍ରୋତ ବିକାଶ ଦିଗ | କାର୍ବନ ଆବରଣ ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ସାମଗ୍ରୀର ଭୂପୃଷ୍ଠ ସ୍ଥିରତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିପାରିବ, କିନ୍ତୁ ସିଲିକନ୍ ଭଲ୍ୟୁମ୍ ବିସ୍ତାରକୁ ପ୍ରତିରୋଧ କରିବାର କ୍ଷମତା ସାଧାରଣ ଏବଂ ସିଲିକନ୍ ଭଲ୍ୟୁମ୍ ବିସ୍ତାର ସମସ୍ୟାର ସମାଧାନ କରିପାରିବ ନାହିଁ | ତେଣୁ, ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ସାମଗ୍ରୀର ସ୍ଥିରତାକୁ ସୁଦୃ .଼ କରିବା ପାଇଁ, ଖାଣ୍ଟି ସଂରଚନା ନିର୍ମାଣ ହେବା ଆବଶ୍ୟକ | ନାନୋମେଟେରିଆଲ୍ ପ୍ରସ୍ତୁତି ପାଇଁ ବଲ୍ ମିଲ୍ ହେଉଛି ଏକ ଶିଳ୍ପିତ ପଦ୍ଧତି | କମ୍ପୋଜିଟ୍ ସାମଗ୍ରୀର ଡିଜାଇନ୍ ଆବଶ୍ୟକତା ଅନୁଯାୟୀ ବଲ୍ ମିଲ୍ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରାପ୍ତ ସ୍ଲୁରିରେ ବିଭିନ୍ନ ଯୋଗୀ ବା ସାମଗ୍ରୀ ଉପାଦାନ ଯୋଗ କରାଯାଇପାରେ | ବିଭିନ୍ନ ସ୍ଲୁରି ଏବଂ ସ୍ପ୍ରେ-ଶୁଖାଯାଇଥିବା ମାଧ୍ୟମରେ ସ୍ଲୁରି ସମାନ ଭାବରେ ବିସର୍ଜନ କରାଯାଏ | ତତକ୍ଷଣାତ୍ ଶୁଖାଇବା ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ, ନାନୋ-ପାର୍ଟିକଲ୍ସ ଏବଂ ସ୍ଲୁରିରେ ଥିବା ଅନ୍ୟ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ସ୍ୱତ ously ପ୍ରବୃତ୍ତ ଭାବରେ ଖଣ୍ଡିଆ ଗଠନମୂଳକ ବ characteristics ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଗଠନ କରିବେ | ଏହି କାଗଜ ଶିଳ୍ପାଞ୍ଚଳ ତଥା ପରିବେଶ ଅନୁକୂଳ ବଲ୍ ମିଲ୍ ଏବଂ ସ୍ପ୍ରେ ଶୁଖାଇବା ପ୍ରଯୁକ୍ତିକୁ ବ୍ୟବହାର କରେ ଯାହା ସିଲିକନ୍ ଆଧାରିତ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରେ |

ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ସାମଗ୍ରୀର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ସିଲିକନ୍ ନାନୋମେଟେରିଆଲ୍ସର ମର୍ଫୋଲୋଜି ଏବଂ ବଣ୍ଟନ ବ characteristics ଶିଷ୍ଟ୍ୟକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରି ଉନ୍ନତ କରାଯାଇପାରିବ | ବର୍ତ୍ତମାନ, ବିଭିନ୍ନ ମର୍ଫୋଲୋଜି ଏବଂ ବିତରଣ ବ characteristics ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ସହିତ ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଇଛି, ଯେପରିକି ସିଲିକନ୍ ନାନୋରୋଡସ୍, ପୋରସ୍ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଏମ୍ବେଡ୍ ହୋଇଥିବା ନାନୋସିଲିକନ୍, କାର୍ବନ ପରିସରରେ ବଣ୍ଟିତ ନାନୋସିଲିକନ୍, ସିଲିକନ୍ / ଗ୍ରାଫେନ୍ ଆରେ ପୋରସ୍ ଷ୍ଟ୍ରକଚର ଇତ୍ୟାଦି ସମାନ ପରିମାଣରେ, ନାନୋ-ପାର୍ଟିକଲ୍ସ ତୁଳନାରେ | , ନାନୋସିଟ୍ ଭଲ୍ୟୁମ୍ ବିସ୍ତାର ହେତୁ ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ଚୂର୍ଣ୍ଣ ସମସ୍ୟାକୁ ଭଲ ଭାବରେ ଦମନ କରିପାରିବ ଏବଂ ପଦାର୍ଥର ଅଧିକ ସଙ୍କୋଚନ ଘନତା ଅଛି | ନାନୋସିଟ୍ ଗୁଡିକର ବିଶୃଙ୍ଖଳିତ ଷ୍ଟାକିଂ ମଧ୍ୟ ଏକ ଖଣ୍ଡିଆ ଗଠନ କରିପାରେ | ସିଲିକନ୍ ନେଗେଟିଭ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ବିନିମୟ ଗୋଷ୍ଠୀରେ ଯୋଗଦେବା | ସିଲିକନ୍ ସାମଗ୍ରୀର ଭଲ୍ୟୁମ୍ ବିସ୍ତାର ପାଇଁ ଏକ ବଫର୍ ସ୍ପେସ୍ ପ୍ରଦାନ କରନ୍ତୁ | ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ନାନୋଟ୍ୟୁବ୍ (CNTs) ର ​​ପରିଚୟ କେବଳ ପଦାର୍ଥର ଗତିଶୀଳତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିପାରିବ ନାହିଁ, ବରଂ ଏହାର ଏକ-ଡାଇମେନ୍ସନାଲ୍ ମର୍ଫୋଲୋଜିକାଲ୍ ବ characteristics ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ହେତୁ ପଦାର୍ଥର ଖଣ୍ଡିଆ ଗଠନକୁ ମଧ୍ୟ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରିପାରିବ | ସିଲିକନ୍ ନାନୋସିଟ୍ ଏବଂ ସିଏନ୍ଟି ଦ୍ୱାରା ନିର୍ମିତ ଖୋଲା ସଂରଚନା ଉପରେ କ reports ଣସି ରିପୋର୍ଟ ନାହିଁ | ଏହି କାଗଜ ଶିଳ୍ପାନୁଷ୍ଠାନରେ ପ୍ରଯୁଜ୍ୟ ବଲ୍ ମିଲ୍, ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ଏବଂ ବିଚ୍ଛେଦ, ସ୍ପ୍ରେ ଶୁଖାଇବା, କାର୍ବନ ପ୍ରି-ଆବରଣ ଏବଂ କାଲସିନେସନ୍ ପଦ୍ଧତି ଗ୍ରହଣ କରେ ଏବଂ ସିଲିକନ୍ ନାନୋସିଟ୍ଗୁଡ଼ିକର ସ୍ୱ-ସମାବେଶ ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ ପୋରସ୍ ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ ପ୍ରସ୍ତୁତି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ପୋରସ୍ ପ୍ରୋମୋଟର୍ମାନଙ୍କୁ ପରିଚିତ କରାଏ | CNTs | ପ୍ରସ୍ତୁତି ପ୍ରକ୍ରିୟା ସରଳ, ପରିବେଶ ଅନୁକୂଳ ଏବଂ କ waste ଣସି ବର୍ଜ୍ୟବସ୍ତୁ ତରଳ କିମ୍ବା ବର୍ଜ୍ୟବସ୍ତୁ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ ନାହିଁ | ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ସାମଗ୍ରୀର କାର୍ବନ ଆବରଣ ଉପରେ ଅନେକ ସାହିତ୍ୟ ରିପୋର୍ଟ ଅଛି, କିନ୍ତୁ ଆବରଣର ପ୍ରଭାବ ଉପରେ କିଛି ଗଭୀର ଆଲୋଚନା ଅଛି | ଏହି କାଗଜ ଦୁଇଟି ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ଆବରଣ ପ୍ରଣାଳୀ, ତରଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଆବରଣ ଏବଂ କଠିନ ଚରଣ ଆବରଣର ପ୍ରଭାବ, ଆବରଣ ପ୍ରଭାବ ଏବଂ ସିଲିକନ୍ ଆଧାରିତ ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଉପରେ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିବା ପାଇଁ ଆସଫାଲ୍ଟକୁ କାର୍ବନ ଉତ୍ସ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରିଥାଏ |

1 ପରୀକ୍ଷଣ |

1.1 ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରସ୍ତୁତି |

ପୋରସ୍ ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ କମ୍ପୋଜିଟ୍ ସାମଗ୍ରୀର ପ୍ରସ୍ତୁତିରେ ମୁଖ୍ୟତ five ପାଞ୍ଚଟି ପଦକ୍ଷେପ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ: ବଲ୍ ମିଲ୍ କରିବା, ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ଏବଂ ବିଚ୍ଛେଦ, ସ୍ପ୍ରେ ଶୁଖାଇବା, କାର୍ବନ ପ୍ରି-ଆବରଣ ଏବଂ କାର୍ବନାଇଜେସନ୍ | ପ୍ରଥମେ, 500 ଗ୍ରାମ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ସିଲିକନ୍ ପାଉଡର (ଘରୋଇ, 99.99% ଶୁଦ୍ଧତା) ଓଜନ କରନ୍ତୁ, 2000 ଗ୍ରାମ ଆଇସୋପ୍ରୋପାନୋଲ୍ ମିଶାନ୍ତୁ, ଏବଂ ନାନୋ-ସ୍କେଲ୍ ସିଲିକନ୍ ସ୍ଲୁରି ପାଇବା ପାଇଁ 2000 r / ମିନିଟ୍ ବେଲ୍ ମିଲ୍ ବେଗରେ ଓଦା ବଲ୍ ମିଲିଂ କାର୍ଯ୍ୟ କରନ୍ତୁ | ପ୍ରାପ୍ତ ସିଲିକନ୍ ସ୍ଲୁରି ଏକ ବିଚ୍ଛେଦ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ଟ୍ୟାଙ୍କକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ ହୁଏ, ଏବଂ ସାମଗ୍ରୀଗୁଡିକ ସିଲିକନ୍ ର ଅନୁପାତ ଅନୁଯାୟୀ ଯୋଡା ଯାଇଥାଏ: ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ (ସାଂଘାଇରେ ଉତ୍ପାଦିତ, ବ୍ୟାଟେରୀ ଗ୍ରେଡ୍): ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ନାନୋଟ୍ୟୁବ୍ (ତିଆନ୍ଜିନ୍ରେ ଉତ୍ପାଦିତ, ବ୍ୟାଟେରୀ ଗ୍ରେଡ୍): ପଲିଭିନିଲ୍ ପିରୋଲିଡୋନ୍ (ଉତ୍ପାଦିତ) | ତିଆନ୍ଜିନ୍ରେ, ଆନାଲିଟିକାଲ୍ ଗ୍ରେଡ୍) = 40: 60: 1.5: 2 | କଠିନ ବିଷୟବସ୍ତୁକୁ ସଜାଡ଼ିବା ପାଇଁ ଆଇସୋପ୍ରୋପାନଲ୍ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଏବଂ କଠିନ ବିଷୟବସ୍ତୁ 15% ହେବା ପାଇଁ ଡିଜାଇନ୍ ହୋଇଛି | ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ଏବଂ ବିଚ୍ଛେଦ 4 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ 3500 r / ମିନିଟ୍ ବିଚ୍ଛେଦ ବେଗରେ କରାଯାଏ | CNT ଗୁଡ଼ିକୁ ଯୋଡି ନଥିବା ଅନ୍ୟ ଏକ ଗୋଷ୍ଠୀକୁ ତୁଳନା କରାଯାଏ, ଏବଂ ଅନ୍ୟ ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକ ସମାନ | ପ୍ରାପ୍ତ ବିସ୍ତୃତ ସ୍ଲୁରି ତା’ପରେ ଏକ ସ୍ପ୍ରେ ଶୁଖାଇବା ଫିଡିଂ ଟ୍ୟାଙ୍କକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ ହୁଏ ଏବଂ ସ୍ପ୍ରେ ଶୁଖାଇବା ଏକ ନାଇଟ୍ରୋଜେନ-ସଂରକ୍ଷିତ ବାତାବରଣରେ କରାଯାଏ, ଇନଲେଟ୍ ଏବଂ ଆଉଟଲେଟ୍ ତାପମାତ୍ରା ଯଥାକ୍ରମେ 180 ଏବଂ 90 ° C ରହିଥାଏ | ତା’ପରେ ଦୁଇ ପ୍ରକାରର କାର୍ବନ ଆବରଣ ତୁଳନା କରାଯାଇଥିଲା, କଠିନ ଚରଣ ଆବରଣ ଏବଂ ତରଳ ଚରଣ ଆବରଣ | କଠିନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଆବରଣ ପଦ୍ଧତି ହେଉଛି: ସ୍ପ୍ରେ-ଶୁଖାଯାଇଥିବା ପାଉଡରକୁ 20% ଆସଫାଲ୍ଟ ପାଉଡର (କୋରିଆରେ ତିଆରି, D50 ହେଉଛି 5 μm) ସହିତ ମିଶ୍ରିତ କରାଯାଏ, 10 ମିନିଟ ପାଇଁ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ମିକ୍ସର୍ରେ ମିଶ୍ରିତ କରାଯାଏ, ଏବଂ ମିଶ୍ରଣର ଗତି 2000 r / ମିନିଟ୍ ଅଟେ | ପୂର୍ବ-ଆବୃତ ପାଉଡର | ତରଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଆବରଣ ପଦ୍ଧତି ହେଉଛି: ସ୍ପ୍ରେ-ଶୁଖାଯାଇଥିବା ପାଉଡରକୁ ଏକ ଜାଇଲନ୍ ଦ୍ରବଣରେ ମିଶାଯାଏ (ତିଆନ୍ଜିନ୍, ଆନାଲିଟିକାଲ୍ ଗ୍ରେଡ୍ ରେ ତିଆରି) 20% ଆସଫାଲ୍ଟ ଧାରଣ କରିଥାଏ ଯାହାକି ପାଉଡରରେ 55% କଠିନ ପଦାର୍ଥରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ ହୁଏ ଏବଂ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ସମାନ ଭାବରେ ଉତ୍ତେଜିତ ହୁଏ | 4h ପାଇଁ 85 at ରେ ଏକ ଭ୍ୟାକ୍ୟୁମ୍ ଚୁଲିରେ ବ୍ରେକ୍ କରନ୍ତୁ, ମିଶ୍ରଣ ପାଇଁ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ମିକ୍ସର୍ରେ ରଖନ୍ତୁ, ମିଶ୍ରଣର ଗତି 2000 r / ମିନିଟ୍, ଏବଂ ପ୍ରି-ଆବୃତ ପାଉଡର ପାଇବା ପାଇଁ ମିଶ୍ରଣ ସମୟ 10 ମିନିଟ୍ | ଶେଷରେ, ପୂର୍ବ-ଆବୃତ ପାଉଡରକୁ 5 ° C / ମିନିଟ୍ ଗରମ ହାରରେ ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ବାତାବରଣ ତଳେ ଏକ ଘୂର୍ଣ୍ଣନ ଚୁଲିରେ ଗଣନା କରାଯାଇଥିଲା | ଏହାକୁ ପ୍ରଥମେ 2h ପାଇଁ 550 ° C ର କ୍ରମାଗତ ତାପମାତ୍ରାରେ ରଖାଯାଇଥିଲା, ତା’ପରେ 800 ° C ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଉତ୍ତାପ ଜାରି ରହିଲା ଏବଂ 2 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ କ୍ରମାଗତ ତାପମାତ୍ରାରେ ରଖାଗଲା, ଏବଂ ପରେ ସ୍ natural ାଭାବିକ ଭାବରେ 100 ° C ରୁ ଥଣ୍ଡା ହୋଇ ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ୍ ପାଇବାକୁ ଡିସଚାର୍ଜ ହେଲା | ମିଶ୍ରିତ ପଦାର୍ଥ

1.2 ବର୍ଣ୍ଣକରଣ ପଦ୍ଧତି

ପଦାର୍ଥର କଣିକା ଆକାର ବଣ୍ଟନକୁ ଏକ କଣିକା ଆକାର ପରୀକ୍ଷଣକାରୀ (ମାଷ୍ଟର୍ସାଇଜର 2000 ସଂସ୍କରଣ, ବ୍ରିଟେନରେ ନିର୍ମିତ) ବ୍ୟବହାର କରି ବିଶ୍ଳେଷଣ କରାଯାଇଥିଲା | ପ୍ରତ୍ୟେକ ପଦକ୍ଷେପରେ ପ୍ରାପ୍ତ ପାଉଡରଗୁଡିକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି ସ୍କାନ କରି (ରେଗୁଲେସ 82 ୨୨, ଜାପାନରେ ନିର୍ମିତ) ପାଉଡରଗୁଡିକର morphology ଏବଂ ଆକାର ପରୀକ୍ଷା କରିବାକୁ ପରୀକ୍ଷଣ କରାଯାଇଥିଲା | ପଦାର୍ଥର ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସଂରଚନାକୁ ଏକ ଏକ୍ସ-ରେ ପାଉଡର ଡିଫ୍ରାକ୍ସନ୍ ଆନାଲିଜର୍ (D8 ADVANCE, ଜର୍ମାନୀରେ ନିର୍ମିତ) ବ୍ୟବହାର କରି ବିଶ୍ଳେଷଣ କରାଯାଇଥିଲା ଏବଂ ପଦାର୍ଥର ମ element ଳିକ ରଚନାକୁ ଏକ ଶକ୍ତି ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ଆନାଲିଜର ବ୍ୟବହାର କରି ବିଶ୍ଳେଷଣ କରାଯାଇଥିଲା | ମିଳିଥିବା ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ କମ୍ପୋଜିଟ୍ ସାମଗ୍ରୀ ମଡେଲ୍ CR2032 ର ଏକ ବଟନ୍ ଅର୍ଦ୍ଧ-ସେଲ୍ ତିଆରି କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଥିଲା, ଏବଂ ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ୍ର ଜନ ଅନୁପାତ: SP: CNT: CMC: SBR ଥିଲା 92: 2: 2: 1.5: 2.5 | କାଉଣ୍ଟର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ହେଉଛି ଏକ ଧାତୁ ଲିଥିୟମ୍ ସିଟ୍, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ହେଉଛି ଏକ ବ୍ୟବସାୟିକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ (ମଡେଲ୍ 1901, କୋରିଆରେ ନିର୍ମିତ), ସେଲଗାର୍ଡ 2320 ଡାଇଫ୍ରାଗମ୍ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଛି, ଚାର୍ଜ ଏବଂ ଡିସଚାର୍ଜ ଭୋଲଟେଜ୍ ପରିସର ହେଉଛି 0.005-1.5 ଭି, ଚାର୍ଜ ଏବଂ ଡିସଚାର୍ଜ କରେଣ୍ଟ ହେଉଛି 0.1 C | (1C = 1A), ଏବଂ ଡିସଚାର୍ଜ କଟ୍ ଅଫ୍ କରେଣ୍ଟ ହେଉଛି 0.05 C |

ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ କମ୍ପୋଜିଟ୍ ସାମଗ୍ରୀର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଅଧିକ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିବାକୁ, ଲାମିନ୍ଟେଡ୍ ଛୋଟ ସଫ୍ଟ-ପ୍ୟାକ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ 408595 ତିଆରି କରାଯାଇଥିଲା | ପଜିଟିଭ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ NCM811 ବ୍ୟବହାର କରେ (ହୁନାନରେ ତିଆରି, ବ୍ୟାଟେରୀ ଗ୍ରେଡ୍), ଏବଂ ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ 8% ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ପଦାର୍ଥ ସହିତ ଡୋପ୍ ହୋଇଛି | ପଜିଟିଭ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସ୍ଲୁରି ସୂତ୍ର ହେଉଛି 96% NCM811, 1.2% ପଲିଭିନିଲାଇଡେନ୍ ଫ୍ଲୋରାଇଡ୍ (PVDF), 2% କଣ୍ଡକ୍ଟିଭ୍ ଏଜେଣ୍ଟ ଏସପି, 0.8% CNT, ଏବଂ NMP ଏକ ବିସର୍ଜନକାରୀ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ | ନେଗେଟିଭ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସ୍ଲୁରି ଫର୍ମୁଲା ହେଉଛି 96% କମ୍ପୋଜିଟ୍ ନେଗେଟିଭ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ, 1.3% CMC, 1.5% SBR 1.2% CNT, ଏବଂ ଜଳ ଏକ ବିସର୍ଜନକାରୀ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ | ଘାଣ୍ଟିବା, ଆବରଣ, ଗଡ଼ିବା, କାଟିବା, ଲାମିନେସନ୍, ଟ୍ୟାବ୍ ୱେଲଡିଂ, ପ୍ୟାକେଜିଂ, ବେକିଂ, ଲିକ୍ୱିଡ୍ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ୍, ଗଠନ ଏବଂ କ୍ଷମତା ବିଭାଜନ ପରେ, 408595 ଲାମିନ୍ଟେଡ୍ ଛୋଟ ସଫ୍ଟ ପ୍ୟାକ୍ ବ୍ୟାଟେରୀଗୁଡିକ 3 Ah ର କ୍ଷମତା ବିଶିଷ୍ଟ | 0.2C, 0.5C, 1C, 2C ଏବଂ 3C ର ହାର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଏବଂ 0.5C ଚାର୍ଜ ଏବଂ 1C ଡିସଚାର୍ଜର ଚକ୍ର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ପରୀକ୍ଷା କରାଯାଇଥିଲା | ଚାର୍ଜ ଏବଂ ଡିସଚାର୍ଜ ଭୋଲଟେଜ୍ ପରିସର ଥିଲା 2.8-4.2 ଭି, କ୍ରମାଗତ କରେଣ୍ଟ ଏବଂ କ୍ରମାଗତ ଭୋଲଟେଜ୍ ଚାର୍ଜିଂ ଏବଂ କଟ୍ ଅଫ୍ କରେଣ୍ଟ 0.5C ଥିଲା |

2 ଫଳାଫଳ ଏବଂ ଆଲୋଚନା

ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି (SEM) ସ୍କାନ କରି ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ସିଲିକନ୍ ପାଉଡର ଦେଖାଗଲା | ଚିତ୍ର 1 (କ) ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି ସିଲିକନ୍ ପାଉଡର ଅନିୟମିତ ଭାବରେ 2μm ରୁ କମ୍ କଣିକା ଆକାର ସହିତ ଗ୍ରାନୁଲାର୍ ଥିଲା | ବଲ୍ ମିଲ୍ କରିବା ପରେ, ସିଲିକନ୍ ପାଉଡରର ଆକାର ପ୍ରାୟ 100 nm କୁ ଯଥେଷ୍ଟ କମିଯାଇଥିଲା [ଚିତ୍ର 1 (ଖ)] | କଣିକା ଆକାର ପରୀକ୍ଷଣରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ ବଲ୍ ମିଲ୍ କରିବା ପରେ ସିଲିକନ୍ ପାଉଡରର D50 110 nm ଏବଂ D90 175 nm ଥିଲା | ବଲ୍ ମିଲ୍ କରିବା ପରେ ସିଲିକନ୍ ପାଉଡରର ମର୍ଫୋଲୋଜିର ଏକ ଯତ୍ନର ସହିତ ପରୀକ୍ଷଣ ଏକ ଫ୍ଲେକି structure ାଞ୍ଚା ଦେଖାଏ (ଫ୍ଲେକି structure ାଞ୍ଚାର ଗଠନ ପରେ କ୍ରସ୍ ବିଭାଗୀୟ SEM ରୁ ଯାଞ୍ଚ ହେବ) | ତେଣୁ, କଣିକା ଆକାର ପରୀକ୍ଷଣରୁ ପ୍ରାପ୍ତ D90 ତଥ୍ୟ ନାନୋସିଟ୍ ର ଲମ୍ବ ଆକାର ହେବା ଉଚିତ | SEM ଫଳାଫଳ ସହିତ ମିଳିତ ହୋଇ, ଏହା ବିଚାର କରାଯାଇପାରେ ଯେ ଅତିକମରେ ଗୋଟିଏ ଆକାରରେ ଚାର୍ଜ ଏବଂ ଡିସଚାର୍ଜ ସମୟରେ ସିଲିକନ୍ ପାଉଡରର ଭାଙ୍ଗିବାର 150 nm ର ଗୁରୁତ୍ value ପୂର୍ଣ୍ଣ ମୂଲ୍ୟଠାରୁ ପ୍ରାପ୍ତ ନାନୋସିଟ୍ ର ଆକାର ଛୋଟ ଅଟେ | ଫ୍ଲେକି ମର୍ଫୋଲୋଜିର ଗଠନ ମୁଖ୍ୟତ cry ସ୍ଫଟିକ୍ ସିଲିକନ୍ ର ସ୍ଫଟିକ୍ ପ୍ଲେନର ଭିନ୍ନ ଭିନ୍ନ ଶକ୍ତି କାରଣରୁ ହୋଇଥାଏ, ଯାହା ମଧ୍ୟରେ sil 111} ସିଲିକନ୍ ବିମାନରେ {100} ଏବଂ {110} ସ୍ଫଟିକ୍ ବିମାନ ଅପେକ୍ଷା କମ୍ ବିଚ୍ଛିନ୍ନତା ଶକ୍ତି ଥାଏ | ତେଣୁ, ଏହି ସ୍ଫଟିକ୍ ବିମାନଟି ବଲ୍ ମିଲ୍ ଦ୍ୱାରା ଅଧିକ ସହଜରେ ପତଳା ହୋଇଯାଏ ଏବଂ ଶେଷରେ ଏକ ଫ୍ଲାକି ଗଠନ ସୃଷ୍ଟି କରେ | ଫ୍ଲେକି structure ାଞ୍ଚା ଖାଲି ସଂରଚନା ସଂଗ୍ରହ ପାଇଁ ସହାୟକ ହୋଇଥାଏ, ସିଲିକନ୍ ର ଭଲ୍ୟୁମ୍ ବିସ୍ତାର ପାଇଁ ସ୍ଥାନ ସଂରକ୍ଷଣ କରିଥାଏ ଏବଂ ପଦାର୍ଥର ସ୍ଥିରତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିଥାଏ |

ନାନୋ-ସିଲିକନ୍, ସିଏନ୍ଟି ଏବଂ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଧାରଣ କରିଥିବା ସ୍ଲୁରି ସ୍ପ୍ରେ କରାଯାଇଥିଲା, ଏବଂ ସ୍ପ୍ରେ କରିବା ପୂର୍ବରୁ ଏବଂ ପରେ ପାଉଡର SEM ଦ୍ୱାରା ପରୀକ୍ଷା କରାଯାଇଥିଲା | ଫଳାଫଳଗୁଡିକ ଚିତ୍ର 2 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି | ସ୍ପ୍ରେ କରିବା ପୂର୍ବରୁ ଯୋଡି ହୋଇଥିବା ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ମ୍ୟାଟ୍ରିକ୍ସ ହେଉଛି 5 ରୁ 20 μm ଆକାର ବିଶିଷ୍ଟ ଏକ ସାଧାରଣ ଫ୍ଲେକ୍ ଗଠନ [ଚିତ୍ର 2 (କ)] | ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ର କଣିକା ଆକାର ବଣ୍ଟନ ପରୀକ୍ଷଣ ଦର୍ଶାଏ ଯେ D50 ହେଉଛି 15μm | ସ୍ପ୍ରେ କରିବା ପରେ ମିଳିଥିବା ପାଉଡରରେ ଗୋଲାକାର ମର୍ଫୋଲୋଜି ଅଛି (ଚିତ୍ର ((ଖ)], ଏବଂ ଏହା ଦେଖାଯାଏ ଯେ ସ୍ପ୍ରେ କରିବା ପରେ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଆବରଣ ସ୍ତର ଦ୍ୱାରା ଆବୃତ ହୋଇଛି | ସ୍ପ୍ରେ କରିବା ପରେ ପାଉଡରର D50 ହେଉଛି 26.2 μm | ଦ୍ secondary ିତୀୟ କଣିକାର ମର୍ଫୋଲୋଜିକାଲ୍ ବ characteristics ଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡିକ SEM ଦ୍ observed ାରା ପାଳନ କରାଯାଇଥିଲା, ଯାହାକି ନାନୋମେଟେରିଆଲ୍ ଦ୍ୱାରା ସଂଗୃହିତ ଏକ ଖୋଲା ଖୋଲା ଗଠନର ଗୁଣଗୁଡିକ ଦର୍ଶାଉଥିଲା [ଚିତ୍ର 2 (ଗ)] | ସିଲିକନ୍ ନାନୋସିଟ୍ ଏବଂ CNT ଗୁଡ଼ିକ ପରସ୍ପର ସହିତ ଜଡିତ ଚିତ୍ର 2 (d)] କୁ ନେଇ ଗଠିତ, ଏବଂ ପରୀକ୍ଷଣ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠଭୂମି (BET) 53.3 m2 / g ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଉଚ୍ଚ | ତେଣୁ, ସ୍ପ୍ରେ କରିବା ପରେ, ସିଲିକନ୍ ନାନୋସିଟ୍ ଏବଂ CNT ଗୁଡିକ ଏକ ଏକତ୍ରିତ ହୋଇ ଏକ ଖଣ୍ଡିଆ ଗଠନ ଗଠନ କରନ୍ତି |

ତରଳ କାର୍ବନ ଆବରଣ ସହିତ ପୋରସ୍ ସ୍ତରକୁ ଚିକିତ୍ସା କରାଯାଉଥିଲା ଏବଂ କାର୍ବନ ଆବରଣର ପୂର୍ବବର୍ତ୍ତୀ ପିଚ୍ ଏବଂ କାର୍ବନାଇଜେସନ୍ ଯୋଗ କରିବା ପରେ SEM ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ କରାଯାଇଥିଲା | ଫଳାଫଳଗୁଡିକ ଚିତ୍ର 3 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି | ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ପ୍ରି-ଆବରଣ ପରେ, ଦ୍ secondary ିତୀୟ କଣିକାର ପୃଷ୍ଠଗୁଡ଼ିକ ସୁଗମ ହୋଇଯାଏ, ଏକ ସ୍ପଷ୍ଟ ଆବରଣ ସ୍ତର ସହିତ, ଏବଂ ଆବରଣ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ, ଯେପରି ଚିତ୍ର 3 (କ) ଏବଂ (ଖ) ରେ ଦେଖାଯାଇଛି | କାର୍ବନାଇଜେସନ୍ ପରେ, ଭୂପୃଷ୍ଠ ଆବରଣ ସ୍ତର ଏକ ଭଲ ଆବରଣ ସ୍ଥିତିକୁ ବଜାୟ ରଖେ [ଚିତ୍ର 3 (ଗ)] | ଏଥିସହ, କ୍ରସ୍-ସେକ୍ସନାଲ୍ SEM ପ୍ରତିଛବିରେ ଷ୍ଟ୍ରିପ୍ ଆକୃତିର ନାନୋ-ପାର୍ଟିକଲ୍ସ ଦେଖାଯାଏ (ଚିତ୍ର 3 (d)], ଯାହା ନାନୋସିଟ୍ ର ମର୍ଫୋଲୋଜିକାଲ୍ ବ characteristics ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ସହିତ ଅନୁରୂପ, ବଲ୍ ମିଲ୍ ପରେ ସିଲିକନ୍ ନାନୋସିଟ୍ ଗଠନକୁ ଯାଞ୍ଚ କରିଥାଏ | ଏହା ସହିତ, ଚିତ୍ର 3 (d) ଦର୍ଶାଏ ଯେ କିଛି ନାନୋସିଟ୍ ମଧ୍ୟରେ ଫିଲର୍ ଅଛି | ଏହା ମୁଖ୍ୟତ liquid ତରଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଆବରଣ ପଦ୍ଧତିର ବ୍ୟବହାର ହେତୁ ହୋଇଥାଏ | ଆସଫାଲ୍ଟ ସମାଧାନ ପଦାର୍ଥ ଭିତରକୁ ପ୍ରବେଶ କରିବ, ଯାହା ଦ୍ the ାରା ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ସିଲିକନ୍ ନାନୋସିଟ୍ ଗୁଡିକର ପୃଷ୍ଠ ଏକ କାର୍ବନ ଆବରଣର ପ୍ରତିରକ୍ଷା ସ୍ତର ପାଇବ | ତେଣୁ, ତରଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଆବରଣ ବ୍ୟବହାର କରି ଦ୍ secondary ିତୀୟ କଣିକା ଆବରଣ ପ୍ରଭାବ ପାଇବା ସହିତ ପ୍ରାଥମିକ କଣିକା ଆବରଣର ଡବଲ୍ କାର୍ବନ ଆବରଣ ପ୍ରଭାବ ମଧ୍ୟ ମିଳିପାରିବ | କାର୍ବନାଇଜଡ୍ ପାଉଡର BET ଦ୍ୱାରା ପରୀକ୍ଷା କରାଯାଇଥିଲା ଏବଂ ପରୀକ୍ଷା ଫଳାଫଳ 22.3 m2 / g ଥିଲା |

କାର୍ବନାଇଜଡ୍ ପାଉଡର କ୍ରସ୍-ବିଭାଗୀୟ ଶକ୍ତି ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ବିଶ୍ଳେଷଣ (EDS) ଅଧୀନରେ ରହିଥିଲା ​​ଏବଂ ଫଳାଫଳଗୁଡିକ ଚିତ୍ର 4 (କ) ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଥିଲା | ମାଇକ୍ରୋନ୍ ଆକାରର କୋର୍ ହେଉଛି C ଉପାଦାନ, ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ମ୍ୟାଟ୍ରିକ୍ସ ସହିତ ଅନୁରୂପ, ଏବଂ ବାହ୍ୟ ଆବରଣରେ ସିଲିକନ୍ ଏବଂ ଅମ୍ଳଜାନ ଥାଏ | ସିଲିକନ୍ ର ଗଠନକୁ ଅଧିକ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିବାକୁ, ଏକ ଏକ୍ସ-ରେ ବିଚ୍ଛେଦ (XRD) ପରୀକ୍ଷା କରାଯାଇଥିଲା ଏବଂ ଫଳାଫଳଗୁଡିକ ଚିତ୍ର 4 (ଖ) ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଥିଲା | ସାମଗ୍ରୀ ମୁଖ୍ୟତ graph ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଏବଂ ସିଙ୍ଗଲ୍-ସ୍ଫଟିକ୍ ସିଲିକନ୍ ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ, ଏଥିରେ କ obvious ଣସି ସ୍ପଷ୍ଟ ସିଲିକନ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ବ characteristics ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ନାହିଁ, ସୂଚାଇଥାଏ ଯେ ଶକ୍ତି ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ପରୀକ୍ଷଣର ଅମ୍ଳଜାନ ଉପାଦାନ ମୁଖ୍ୟତ the ସିଲିକନ୍ ପୃଷ୍ଠର ପ୍ରାକୃତିକ ଅକ୍ସିଡେସନ୍ ରୁ ଆସିଥାଏ | ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ କମ୍ପୋଜିଟ୍ ସାମଗ୍ରୀ S1 ଭାବରେ ରେକର୍ଡ କରାଯାଇଛି |

ପ୍ରସ୍ତୁତ ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀ S1 ବଟନ୍ ପ୍ରକାରର ଅର୍ଦ୍ଧ-ସେଲ୍ ଉତ୍ପାଦନ ଏବଂ ଚାର୍ଜ-ଡିସଚାର୍ଜ ପରୀକ୍ଷଣର ସମ୍ମୁଖୀନ ହୋଇଥିଲା | ପ୍ରଥମ ଚାର୍ଜ-ଡିସଚାର୍ଜ ବକ୍ର ଚିତ୍ର 5 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି | ଓଲଟା ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ କ୍ଷମତା ହେଉଛି 1000.8 mAh / g, ଏବଂ ପ୍ରଥମ ଚକ୍ର ଦକ୍ଷତା 93.9% ଅଧିକ, ଯାହାକି ଅଧିକାଂଶ ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ସାମଗ୍ରୀର ପ୍ରଥମ ଦକ୍ଷତାଠାରୁ ଅଧିକ | ସାହିତ୍ୟରେ ଲିଥିଏସନ୍ ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି | ଉଚ୍ଚ ପ୍ରଥମ ଦକ୍ଷତା ସୂଚାଇଥାଏ ଯେ ପ୍ରସ୍ତୁତ ସିଲିକନ୍-ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ପଦାର୍ଥର ଉଚ୍ଚ ସ୍ଥିରତା ଅଛି | ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀର ସ୍ଥିରତା ଉପରେ ପୋରସ୍ ଗଠନ, କଣ୍ଡକ୍ଟିଭ୍ ନେଟୱାର୍କ ଏବଂ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳର ପ୍ରଭାବ ଯାଞ୍ଚ କରିବାକୁ, ଦୁଇ ପ୍ରକାରର ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀ CNT ଯୋଗ ନକରି ଏବଂ ପ୍ରାଥମିକ କାର୍ବନ ଆବରଣ ବିନା ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଇଥିଲା |

ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ କମ୍ପୋଜିଟ୍ ପଦାର୍ଥର କାର୍ବନାଇଜଡ୍ ପାଉଡରର ମର୍ଫୋଲୋଜି ଚିତ୍ର 6 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି | ତରଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଆବରଣ ଏବଂ କାର୍ବନାଇଜେସନ୍ ପରେ ଚିତ୍ର 6 (କ) ରେ ଦ୍ secondary ିତୀୟ କଣିକା ପୃଷ୍ଠରେ ଏକ ଆବରଣ ସ୍ତର ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବରେ ଦେଖାଯାଏ | ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ପଦାର୍ଥର କ୍ରସ୍-ବିଭାଗୀୟ SEM ଚିତ୍ର 6 (ଖ) ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି | ସିଲିକନ୍ ନାନୋସିଟ୍ ଗୁଡିକର ଷ୍ଟାକିଂରେ ଘୋର ବ characteristics ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଅଛି, ଏବଂ BET ପରୀକ୍ଷା ହେଉଛି 16.6 m2 / g | ତଥାପି, CNT ସହିତ ମାମଲା ତୁଳନାରେ [ଚିତ୍ର 3 (d) ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ଏହାର କାର୍ବୋନାଇଜଡ୍ ପାଉଡରର BET ପରୀକ୍ଷା ହେଉଛି 22.3 m2 / g], ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ନାନୋ-ସିଲିକନ୍ ଷ୍ଟାକିଂ ସାନ୍ଧ୍ରତା ଅଧିକ, ଯାହା ସୂଚାଇଥାଏ ଯେ CNT ର ଯୋଗ ପ୍ରୋତ୍ସାହନ ଦେଇପାରେ | ଏକ ଖଣ୍ଡିଆ ଗଠନ ଗଠନ | ଏହା ସହିତ, ସାମଗ୍ରୀରେ CNT ଦ୍ୱାରା ନିର୍ମିତ ଏକ ତିନି-ଡାଇମେନ୍ସନାଲ୍ କଣ୍ଡକ୍ଟିଭ୍ ନେଟୱାର୍କ ନାହିଁ | ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ କମ୍ପୋଜିଟ୍ ସାମଗ୍ରୀ S2 ଭାବରେ ରେକର୍ଡ କରାଯାଇଛି |

କଠିନ-ପର୍ଯ୍ୟାୟ କାର୍ବନ ଆବରଣ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ କମ୍ପୋଜିଟ୍ ପଦାର୍ଥର ମର୍ଫୋଲୋଜିକାଲ୍ ବ characteristics ଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡିକ ଚିତ୍ର 7 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି | କାର୍ବନାଇଜେସନ୍ ପରେ, ଚିତ୍ର 7 (କ) ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି ଭୂପୃଷ୍ଠରେ ଏକ ସ୍ପଷ୍ଟ ଆବରଣ ସ୍ତର ଅଛି | ଚିତ୍ର 7 (ଖ) ଦର୍ଶାଏ ଯେ କ୍ରସ୍ ବିଭାଗରେ ଷ୍ଟ୍ରିପ୍ ଆକୃତିର ନାନୋ-ପାର୍ଟିକଲ୍ ଅଛି, ଯାହା ନାନୋସିଟ୍ ର morphological ବ characteristics ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ସହିତ ଅନୁରୂପ ଅଟେ | ନାନୋସିଟ୍ଗୁଡ଼ିକର ଜମା ଏକ ଖଣ୍ଡିଆ ଗଠନ ସୃଷ୍ଟି କରେ | ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ନାନୋସିଟ୍ ପୃଷ୍ଠରେ କ obvious ଣସି ସ୍ପଷ୍ଟ ଫିଲର ନାହିଁ, ସୂଚାଇଥାଏ ଯେ କଠିନ ଚରଣ କାର୍ବନ ଆବରଣ କେବଳ ଏକ କାର୍ବନ ଆବରଣ ସ୍ତର ସୃଷ୍ଟି କରେ, ଏବଂ ସିଲିକନ୍ ନାନୋସିଟ୍ ପାଇଁ କ internal ଣସି ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଆବରଣ ସ୍ତର ନାହିଁ | ଏହି ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ କମ୍ପୋଜିଟ୍ ସାମଗ୍ରୀ S3 ଭାବରେ ରେକର୍ଡ କରାଯାଇଛି |

ବଟନ୍-ଟାଇପ୍ ଅର୍ଦ୍ଧ-ସେଲ୍ ଚାର୍ଜ ଏବଂ ଡିସଚାର୍ଜ ପରୀକ୍ଷା S2 ଏବଂ S3 ରେ କରାଯାଇଥିଲା | S2 ର ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ କ୍ଷମତା ଏବଂ ପ୍ରଥମ ଦକ୍ଷତା ଯଥାକ୍ରମେ 1120.2 mAh / g ଏବଂ 84.8% ଥିଲା ଏବଂ S3 ର ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ କ୍ଷମତା ଏବଂ ପ୍ରଥମ ଦକ୍ଷତା ଯଥାକ୍ରମେ 882.5 mAh / g ଏବଂ 82.9% ଥିଲା | କଠିନ-ଚରଣ ଆବୃତ S3 ନମୁନାର ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ କ୍ଷମତା ଏବଂ ପ୍ରଥମ ଦକ୍ଷତା ସର୍ବନିମ୍ନ ଥିଲା, ସୂଚାଇଥାଏ ଯେ କେବଳ ଖାଣ୍ଟି ଗଠନର କାର୍ବନ ଆବରଣ କରାଯାଇଥିଲା, ଏବଂ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ସିଲିକନ୍ ନାନୋସିଟ୍ ର କାର୍ବନ ଆବରଣ କାର୍ଯ୍ୟ କରାଯାଇନଥିଲା, ଯାହା ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଖେଳ ଦେଇପାରିବ ନାହିଁ | ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ପଦାର୍ଥର ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ କ୍ଷମତାକୁ ଏବଂ ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ପଦାର୍ଥର ପୃଷ୍ଠକୁ ସୁରକ୍ଷା ଦେଇ ପାରିଲା ନାହିଁ | CNT ବିନା S2 ନମୁନାର ପ୍ରଥମ ଦକ୍ଷତା CNT ଧାରଣ କରିଥିବା ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ କମ୍ପୋଜିଟ୍ ସାମଗ୍ରୀ ତୁଳନାରେ ମଧ୍ୟ କମ୍ ଥିଲା, ସୂଚାଇଥାଏ ଯେ ଏକ ଭଲ ଆବରଣ ସ୍ତର ଆଧାରରେ, କଣ୍ଡକ୍ଟିଭ୍ ନେଟୱାର୍କ ଏବଂ ଏକ ଉଚ୍ଚ ସ୍ତରର ଖଣ୍ଡ ଗଠନ ଉନ୍ନତି ପାଇଁ ସହାୟକ ହୋଇଥାଏ | ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀର ଚାର୍ଜ ଏବଂ ଡିସଚାର୍ଜ ଦକ୍ଷତା |

ହାର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଏବଂ ଚକ୍ର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ପରୀକ୍ଷା କରିବା ପାଇଁ S1 ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀ ଏକ ଛୋଟ ସଫ୍ଟ-ପ୍ୟାକ୍ ପୂର୍ଣ୍ଣ ବ୍ୟାଟେରୀ ତିଆରି ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଥିଲା | ଡିସଚାର୍ଜ ହାର ବକ୍ର ଚିତ୍ର 8 (କ) ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି | 0.2C, 0.5C, 1C, 2C ଏବଂ 3C ର ଡିସଚାର୍ଜ କ୍ଷମତା ଯଥାକ୍ରମେ 2.970, 2.999, 2.920, 2.176 ଏବଂ 1.021 ଆହା | 1C ଡିସଚାର୍ଜ ହାର 98.3% ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଅଧିକ, କିନ୍ତୁ 2C ଡିସଚାର୍ଜ ହାର 73.3% କୁ ହ୍ରାସ ପାଇଛି ଏବଂ 3C ଡିସଚାର୍ଜ ହାର 34.4% କୁ ହ୍ରାସ ପାଇଛି | ସିଲିକନ୍ ନେଗେଟିଭ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ଏକ୍ସଚେଞ୍ଜ୍ ଗୋଷ୍ଠୀରେ ଯୋଗଦେବା ପାଇଁ, ଦୟାକରି ୱେଚ୍ ଯୋଗ କରନ୍ତୁ: ଶିମୋବାଙ୍ଗ | ଚାର୍ଜିଂ ହାର ଅନୁଯାୟୀ, 0.2C, 0.5C, 1C, 2C ଏବଂ 3C ଚାର୍ଜିଂ କ୍ଷମତା ଯଥାକ୍ରମେ 3.186, 3.182, 3.081, 2.686 ଏବଂ 2.289 ଆହା | 1C ଚାର୍ଜିଂ ହାର 96.7%, ଏବଂ 2C ଚାର୍ଜିଂ ହାର 84.3% ରେ ପହଞ୍ଚିଛି | ଅବଶ୍ୟ, ଚିତ୍ର 8 (ଖ) ରେ ଚାର୍ଜିଂ ବକ୍ରକୁ ଦେଖିବା ଦ୍ୱାରା, 2C ଚାର୍ଜିଂ ପ୍ଲାଟଫର୍ମ 1C ଚାର୍ଜିଂ ପ୍ଲାଟଫର୍ମ ଠାରୁ ଯଥେଷ୍ଟ ବଡ଼ ଅଟେ ଏବଂ ଏହାର କ୍ରମାଗତ ଭୋଲଟେଜ୍ ଚାର୍ଜିଂ କ୍ଷମତା ଅଧିକାଂଶ (55%) ଅଟେ, ଯାହା ସୂଚାଇଥାଏ ଯେ 2C ରିଚାର୍ଜ ବ୍ୟାଟେରୀର ପୋଲାରାଇଜେସନ୍ ଅଟେ | ପୂର୍ବରୁ ବହୁତ ବଡ | ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀର 1C ରେ ଭଲ ଚାର୍ଜିଂ ଏବଂ ଡିସଚାର୍ଜ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଅଛି, କିନ୍ତୁ ଉଚ୍ଚ ହାରର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ପଦାର୍ଥର ଗଠନମୂଳକ ବ characteristics ଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡିକ ଆହୁରି ଉନ୍ନତ ହେବା ଆବଶ୍ୟକ | ଚିତ୍ର 9 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, 450 ଚକ୍ର ପରେ, କ୍ଷମତା ଧାରଣ ହାର 78% ଅଟେ, ଯାହା ଭଲ ଚକ୍ର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଦେଖାଏ |

ଚକ୍ର ପୂର୍ବରୁ ଏବଂ ପରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡର ଭୂପୃଷ୍ଠ ସ୍ଥିତି SEM ଦ୍ investigated ାରା ଅନୁସନ୍ଧାନ କରାଯାଇଥିଲା ଏବଂ ଫଳାଫଳଗୁଡିକ ଚିତ୍ର 10 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଥିଲା | ଚକ୍ର ପୂର୍ବରୁ, ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଏବଂ ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀର ପୃଷ୍ଠଗୁଡ଼ିକ ସ୍ପଷ୍ଟ [ଚିତ୍ର 10 (କ)]; ଚକ୍ର ପରେ, ପୃଷ୍ଠରେ ଏକ ଆବରଣ ସ୍ତର ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ [ଚିତ୍ର 10 (ଖ)], ଯାହା ଏକ ମୋଟା SEI ଚଳଚ୍ଚିତ୍ର | SEI ଚଳଚ୍ଚିତ୍ରର ରୁଗ୍ଣତା ସକ୍ରିୟ ଲିଥିୟମ୍ ବ୍ୟବହାର ଅଧିକ, ଯାହା ଚକ୍ର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ପାଇଁ ଅନୁକୂଳ ନୁହେଁ | ତେଣୁ, ଏକ ସୁଗମ SEI ଚଳଚ୍ଚିତ୍ର ଗଠନକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରିବା (ଯେପରିକି କୃତ୍ରିମ SEI ଚଳଚ୍ଚିତ୍ର ନିର୍ମାଣ, ଉପଯୁକ୍ତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ଯୋଗକ ଯୋଗ ଇତ୍ୟାଦି) ଚକ୍ର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିପାରିବ | ଚକ୍ର ପରେ ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ କଣିକାର କ୍ରସ୍-ବିଭାଗୀୟ SEM ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ ଚିତ୍ର 10 (ଗ)] ଦର୍ଶାଏ ଯେ ମୂଳ ଷ୍ଟ୍ରିପ୍ ଆକୃତିର ସିଲିକନ୍ ନାନୋ-ପାର୍ଟିକଲଗୁଡିକ ଏକତ୍ରିତ ହୋଇଛି ଏବଂ ଖଣ୍ଡିଆ ଗଠନ ମୂଳତ elimin ବିଲୋପ ହୋଇଯାଇଛି | ଏହା ମୁଖ୍ୟତ the ଚକ୍ର ସମୟରେ ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀର କ୍ରମାଗତ ଭଲ୍ୟୁମ୍ ବିସ୍ତାର ଏବଂ ସଂକୋଚନ ହେତୁ ହୋଇଥାଏ | ତେଣୁ, ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ପଦାର୍ଥର ଭଲ୍ୟୁମ୍ ବିସ୍ତାର ପାଇଁ ପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ ବଫର୍ ସ୍ପେସ୍ ଯୋଗାଇବା ପାଇଁ ଖଣ୍ଡିଆ ଗଠନକୁ ଆହୁରି ବୃଦ୍ଧି କରାଯିବା ଆବଶ୍ୟକ |

3 ସିଦ୍ଧାନ୍ତ

ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀର ଭଲ୍ୟୁମ୍ ବିସ୍ତାର, ଖରାପ କଣ୍ଡକ୍ଟିଭିଟି ଏବଂ ଖରାପ ଇଣ୍ଟରଫେସ୍ ସ୍ଥିରତା ଉପରେ ଆଧାର କରି, ଏହି କାଗଜଟି ସିଲିକନ୍ ନାନୋସିଟ୍ ର ମର୍ଫୋଲୋଜି ଆକୃତି, ପୋରସ୍ ଗଠନ ନିର୍ମାଣ, କଣ୍ଡକ୍ଟିଭ୍ ନେଟୱାର୍କ ନିର୍ମାଣ ଏବଂ ସମଗ୍ର ଦଳୀୟ କଣିକାର ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ କାର୍ବନ ଆବରଣ ଠାରୁ ଲକ୍ଷ୍ୟମୂଳକ ଉନ୍ନତି କରିଥାଏ | , ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀର ସ୍ଥିରତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବାକୁ | ସିଲିକନ୍ ନାନୋସିଟ୍ ର ଜମା ଏକ ଖଣ୍ଡିଆ ଗଠନ ହୋଇପାରେ | CNT ର ପରିଚୟ ଏକ ଖୋଲା ଗଠନ ଗଠନକୁ ଆହୁରି ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରିବ | ତରଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଆବରଣ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ କମ୍ପୋଜିଟ୍ ସାମଗ୍ରୀର କଠିନ ଚରଣ ଆବରଣ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ ତୁଳନାରେ ଦୁଇଗୁଣ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ପ୍ରଭାବ ରହିଛି ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ କ୍ଷମତା ଏବଂ ପ୍ରଥମ ଦକ୍ଷତା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ | ଏହା ସହିତ, ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ କମ୍ପୋଜିଟ୍ ସାମଗ୍ରୀର ପ୍ରଥମ ଦକ୍ଷତା CNT ବିନା ଏହାଠାରୁ ଅଧିକ, ଯାହା ମୁଖ୍ୟତ sil ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ସାମଗ୍ରୀର ଭଲ୍ୟୁମ୍ ବିସ୍ତାରକୁ ହ୍ରାସ କରିବା ପାଇଁ ପୋରସ୍ ଗଠନର କ୍ଷମତାର ଉଚ୍ଚତର ଡିଗ୍ରୀ ହେତୁ ହୋଇଥାଏ | CNT ର ପରିଚୟ ଏକ ତ୍ରି-ଦିଗୀୟ କଣ୍ଡକ୍ଟିଭ୍ ନେଟୱାର୍କ ନିର୍ମାଣ କରିବ, ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ସାମଗ୍ରୀର ଗତିଶୀଳତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବ ଏବଂ 1C ରେ ଭଲ ହାର ପ୍ରଦର୍ଶନ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିବ | ଏବଂ ପଦାର୍ଥ ଭଲ ଚକ୍ର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଦେଖାଏ | ଅବଶ୍ୟ, ସିଲିକନ୍ ର ଭଲ୍ୟୁମ୍ ବିସ୍ତାର ପାଇଁ ପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ ବଫର୍ ସ୍ପେସ୍ ଯୋଗାଇବା ଏବଂ ଏକ ସୁଗମ ଗଠନକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରିବା ପାଇଁ ପଦାର୍ଥର ଖୋଲା ସଂରଚନାକୁ ଅଧିକ ଶକ୍ତିଶାଳୀ କରାଯିବା ଆବଶ୍ୟକ |ଏବଂ ସିଲିକନ୍-କାର୍ବନ କମ୍ପୋଜିଟ୍ ସାମଗ୍ରୀର ଚକ୍ର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଆହୁରି ଉନ୍ନତ କରିବାକୁ ଘନ SEI ଚଳଚ୍ଚିତ୍ର |

ଆମେ ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଏବଂ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଉତ୍ପାଦ ମଧ୍ୟ ଯୋଗାଇଥାଉ, ଯାହା ଅକ୍ସିଡେସନ୍, ବିସ୍ତାର ଏବଂ ଆନ୍ଲିଙ୍ଗ୍ ପରି ୱେଫର୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ |

ପରବର୍ତ୍ତୀ ଆଲୋଚନା ପାଇଁ ଆମକୁ ପରିଦର୍ଶନ କରିବାକୁ ବିଶ୍ world ର ବିଭିନ୍ନ ଗ୍ରାହକଙ୍କୁ ସ୍ୱାଗତ!

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