ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳ ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಸುಧಾರಣೆ

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

ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುಗಳು ಉತ್ತಮ ವಾಹಕತೆ, ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ವಿಶಾಲ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಅವು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು. ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಿಗೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಸುಧಾರಣೆಯ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳಾಗಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಆದ್ಯತೆಯಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ನಿರ್ದೇಶನವಾಗಿದೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನವು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು, ಆದರೆ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಪರಿಮಾಣ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುವ ಅದರ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಿಮಾಣ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು, ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಬಾಲ್ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್ ನ್ಯಾನೊಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಕೈಗಾರಿಕೀಕರಣಗೊಂಡ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವಿನ ವಿನ್ಯಾಸ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಬಾಲ್ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್ ಮೂಲಕ ಪಡೆದ ಸ್ಲರಿಗೆ ವಿಭಿನ್ನ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ಅಥವಾ ವಸ್ತು ಘಟಕಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಬಹುದು. ಸ್ಲರಿಯನ್ನು ವಿವಿಧ ಸ್ಲರಿಗಳ ಮೂಲಕ ಸಮವಾಗಿ ಹರಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಪ್ರೇ-ಒಣಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತತ್‌ಕ್ಷಣ ಒಣಗಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಸ್ಲರಿಯಲ್ಲಿರುವ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು 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 ನ್ಯಾನೊಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ವಿತರಣಾ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊರಾಡ್‌ಗಳು, ಸರಂಧ್ರ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಎಂಬೆಡೆಡ್ ನ್ಯಾನೊಸಿಲಿಕಾನ್, ಕಾರ್ಬನ್ ಗೋಳಗಳಲ್ಲಿ ವಿತರಿಸಲಾದ ನ್ಯಾನೊಸಿಲಿಕಾನ್, ಸಿಲಿಕಾನ್/ಗ್ರಾಫೀನ್ ಅರೇ ಪೋರಸ್ ರಚನೆಗಳು ಮುಂತಾದ ವಿವಿಧ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನಗಳು ಮತ್ತು ವಿತರಣಾ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅದೇ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ, ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳು ಪರಿಮಾಣ ವಿಸ್ತರಣೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಪುಡಿಮಾಡುವ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ನಿಗ್ರಹಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ವಸ್ತುವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಕೋಚನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತವಾದ ಪೇರಿಸುವಿಕೆಯು ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ಸಹ ರೂಪಿಸಬಹುದು. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಿನಿಮಯ ಗುಂಪನ್ನು ಸೇರಲು. ಸಿಲಿಕಾನ್ ವಸ್ತುಗಳ ಪರಿಮಾಣ ವಿಸ್ತರಣೆಗೆ ಬಫರ್ ಜಾಗವನ್ನು ಒದಗಿಸಿ. ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳ (CNT ಗಳು) ಪರಿಚಯವು ವಸ್ತುವಿನ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದಲ್ಲದೆ, ಅದರ ಒಂದು ಆಯಾಮದ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ವಸ್ತುವಿನ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು CNT ಗಳಿಂದ ನಿರ್ಮಿಸಲಾದ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಗಳ ಕುರಿತು ಯಾವುದೇ ವರದಿಗಳಿಲ್ಲ. ಈ ಪ್ರಬಂಧವು ಕೈಗಾರಿಕಾವಾಗಿ ಅನ್ವಯವಾಗುವ ಬಾಲ್ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್, ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣ, ಸ್ಪ್ರೇ ಡ್ರೈಯಿಂಗ್, ಕಾರ್ಬನ್ ಪ್ರಿ-ಕೋಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿನೇಷನ್ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸಿಎನ್‌ಟಿಗಳ ಸ್ವಯಂ ಜೋಡಣೆಯಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ನಕಾರಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ತಯಾರಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಸರಂಧ್ರ ಪ್ರವರ್ತಕಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ. ತಯಾರಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸರಳವಾಗಿದೆ, ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ತ್ಯಾಜ್ಯ ದ್ರವ ಅಥವಾ ತ್ಯಾಜ್ಯ ಶೇಷವು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನದ ಕುರಿತು ಅನೇಕ ಸಾಹಿತ್ಯ ವರದಿಗಳಿವೆ, ಆದರೆ ಲೇಪನದ ಪರಿಣಾಮದ ಕುರಿತು ಕೆಲವು ಆಳವಾದ ಚರ್ಚೆಗಳಿವೆ. ಈ ಪ್ರಬಂಧವು ಎರಡು ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನ ವಿಧಾನಗಳಾದ ದ್ರವ ಹಂತದ ಲೇಪನ ಮತ್ತು ಘನ ಹಂತದ ಲೇಪನದ ಲೇಪನದ ಪರಿಣಾಮ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ನಕಾರಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲು ಡಾಂಬರನ್ನು ಇಂಗಾಲದ ಮೂಲವಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತದೆ.

1 ಪ್ರಯೋಗ

೧.೧ ವಸ್ತು ತಯಾರಿಕೆ

ಸರಂಧ್ರ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಐದು ಹಂತಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ: ಬಾಲ್ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್, ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣ, ಸ್ಪ್ರೇ ಡ್ರೈಯಿಂಗ್, ಕಾರ್ಬನ್ ಪ್ರಿ-ಕೋಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್. ಮೊದಲು, 500 ಗ್ರಾಂ ಆರಂಭಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪೌಡರ್ (ದೇಶೀಯ, 99.99% ಶುದ್ಧತೆ) ತೂಕ ಮಾಡಿ, 2000 ಗ್ರಾಂ ಐಸೊಪ್ರೊಪನಾಲ್ ಸೇರಿಸಿ, ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊ-ಸ್ಕೇಲ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸ್ಲರಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು 24 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ 2000 r/min ಬಾಲ್ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್ ವೇಗದಲ್ಲಿ ವೆಟ್ ಬಾಲ್ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್ ಮಾಡಿ. ಪಡೆದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸ್ಲರಿಯನ್ನು ಪ್ರಸರಣ ವರ್ಗಾವಣೆ ಟ್ಯಾಂಕ್‌ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಅನುಪಾತದ ಪ್ರಕಾರ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ: ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ (ಶಾಂಘೈನಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಬ್ಯಾಟರಿ ದರ್ಜೆ): ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು (ಟಿಯಾಂಜಿನ್‌ನಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಬ್ಯಾಟರಿ ದರ್ಜೆ): ಪಾಲಿವಿನೈಲ್ ಪೈರೋಲಿಡೋನ್ (ಟಿಯಾಂಜಿನ್‌ನಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ದರ್ಜೆ) = 40:60:1.5:2. ಘನ ಅಂಶವನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸಲು ಐಸೊಪ್ರೊಪನಾಲ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಘನ ಅಂಶವನ್ನು 15% ಆಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣವನ್ನು 4 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ 3500 r/min ಪ್ರಸರಣ ವೇಗದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. CNT ಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸದೆಯೇ ಸ್ಲರಿಗಳ ಮತ್ತೊಂದು ಗುಂಪನ್ನು ಹೋಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಇತರ ವಸ್ತುಗಳು ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ನಂತರ ಪಡೆದ ಚದುರಿದ ಸ್ಲರಿಯನ್ನು ಸ್ಪ್ರೇ ಡ್ರೈಯಿಂಗ್ ಫೀಡಿಂಗ್ ಟ್ಯಾಂಕ್‌ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಪ್ರೇ ಒಣಗಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಸಾರಜನಕ-ರಕ್ಷಿತ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಒಳಹರಿವು ಮತ್ತು ಹೊರಹರಿವಿನ ತಾಪಮಾನ 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), 10 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಮಿಕ್ಸರ್‌ನಲ್ಲಿ ಬೆರೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪೂರ್ವ-ಲೇಪಿತ ಪುಡಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಮಿಶ್ರಣ ವೇಗವು 2000 r/min ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ದ್ರವ ಹಂತದ ಲೇಪನ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ: ಸ್ಪ್ರೇ-ಒಣಗಿದ ಪುಡಿಯನ್ನು 55% ಘನ ಅಂಶದಲ್ಲಿ ಪುಡಿಯಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ 20% ಡಾಂಬರು ಹೊಂದಿರುವ ಕ್ಸಿಲೀನ್ ದ್ರಾವಣಕ್ಕೆ (ಟಿಯಾಂಜಿನ್‌ನಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ದರ್ಜೆ) ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಾತವನ್ನು ಸಮವಾಗಿ ಕಲಕಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿರ್ವಾತ ಒಲೆಯಲ್ಲಿ 85°C ನಲ್ಲಿ 4 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಬೇಯಿಸಿ, ಮಿಶ್ರಣಕ್ಕಾಗಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಮಿಕ್ಸರ್‌ನಲ್ಲಿ ಹಾಕಿ, ಮಿಶ್ರಣ ವೇಗ 2000 r/min, ಮತ್ತು ಪೂರ್ವ-ಲೇಪಿತ ಪುಡಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಮಿಶ್ರಣ ಸಮಯ 10 ನಿಮಿಷಗಳು. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಪೂರ್ವ-ಲೇಪಿತ ಪುಡಿಯನ್ನು 5°C/min ತಾಪನ ದರದಲ್ಲಿ ಸಾರಜನಕ ವಾತಾವರಣದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ರೋಟರಿ ಗೂಡುಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿನ್ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಇದನ್ನು ಮೊದಲು 550°C ಸ್ಥಿರ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ 2 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಇರಿಸಲಾಯಿತು, ನಂತರ 800°C ವರೆಗೆ ಬಿಸಿಯಾಗುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು 2 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಸ್ಥಿರ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ನಂತರ ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ 100°C ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಂಪಾಗಿಸಿ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು.

೧.೨ ಗುಣಲಕ್ಷಣ ವಿಧಾನಗಳು

ವಸ್ತುವಿನ ಕಣ ಗಾತ್ರದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಕಣ ಗಾತ್ರದ ಪರೀಕ್ಷಕವನ್ನು (ಮಾಸ್ಟರ್‌ಸೈಜರ್ 2000 ಆವೃತ್ತಿ, ಯುಕೆಯಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗಿದೆ) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರತಿ ಹಂತದಲ್ಲೂ ಪಡೆದ ಪುಡಿಗಳನ್ನು ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (ರೆಗ್ಯುಲಸ್ 8220, ಜಪಾನ್‌ನಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗಿದೆ) ಮೂಲಕ ಪುಡಿಗಳ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಗಾತ್ರವನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು. ವಸ್ತುವಿನ ಹಂತದ ರಚನೆಯನ್ನು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಪೌಡರ್ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ವಿಶ್ಲೇಷಕ (D8 ADVANCE, ಜರ್ಮನಿಯಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗಿದೆ) ಬಳಸಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನ ಧಾತುರೂಪದ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಶಕ್ತಿ ವರ್ಣಪಟಲ ವಿಶ್ಲೇಷಕವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪಡೆದ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವನ್ನು ಮಾದರಿ CR2032 ರ ಬಟನ್ ಅರ್ಧ-ಕೋಶವನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್: SP: CNT: CMC: SBR ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಅನುಪಾತ 92:2:2:1.5:2.5 ಆಗಿತ್ತು. ಕೌಂಟರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಲೋಹದ ಲಿಥಿಯಂ ಶೀಟ್ ಆಗಿದೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ವಾಣಿಜ್ಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಆಗಿದೆ (ಮಾದರಿ 1901, ಕೊರಿಯಾದಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ), ಸೆಲ್ಗಾರ್ಡ್ 2320 ಡಯಾಫ್ರಾಮ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಶ್ರೇಣಿ 0.005-1.5 V, ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಕರೆಂಟ್ 0.1 C (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 ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ NCM811 ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ (ಹುನಾನ್, ಬ್ಯಾಟರಿ ದರ್ಜೆಯಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ), 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 ವಸ್ತು, 1.3% CMC, 1.5% SBR 1.2% CNT, ಮತ್ತು ನೀರನ್ನು ಪ್ರಸರಣಕಾರಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬೆರೆಸಿದ ನಂತರ, ಲೇಪನ, ರೋಲಿಂಗ್, ಕತ್ತರಿಸುವುದು, ಲ್ಯಾಮಿನೇಷನ್, ಟ್ಯಾಬ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್, ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್, ಬೇಕಿಂಗ್, ದ್ರವ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್, ರಚನೆ ಮತ್ತು ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ವಿಭಾಗ, 3 Ah ರೇಟ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದೊಂದಿಗೆ 408595 ಲ್ಯಾಮಿನೇಟೆಡ್ ಸಣ್ಣ ಸಾಫ್ಟ್ ಪ್ಯಾಕ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಯಿತು. 0.2C, 0.5C, 1C, 2C ಮತ್ತು 3C ದರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು 0.5C ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು 1C ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್‌ನ ಸೈಕಲ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು. ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯು 2.8-4.2 V, ಸ್ಥಿರ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್, ಮತ್ತು ಕಟ್-ಆಫ್ ಕರೆಂಟ್ 0.5C ಆಗಿತ್ತು.

2 ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಚರ್ಚೆ

ಆರಂಭಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪುಡಿಯನ್ನು ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (SEM) ಮೂಲಕ ಗಮನಿಸಲಾಯಿತು. ಚಿತ್ರ 1(a) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪುಡಿಯು 2μm ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಕಣದ ಗಾತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಅನಿಯಮಿತವಾಗಿ ಹರಳಾಗಿತ್ತು. ಬಾಲ್ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್ ನಂತರ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪುಡಿಯ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಸುಮಾರು 100 nm ಗೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು [ಚಿತ್ರ 1(b)]. ಕಣದ ಗಾತ್ರದ ಪರೀಕ್ಷೆಯು ಬಾಲ್ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್ ನಂತರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪುಡಿಯ D50 110 nm ಮತ್ತು D90 175 nm ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ. ಬಾಲ್ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್ ನಂತರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪುಡಿಯ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಎಚ್ಚರಿಕೆಯ ಪರೀಕ್ಷೆಯು ಫ್ಲೇಕಿ ರಚನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ (ಫ್ಲೇಕಿ ರಚನೆಯ ರಚನೆಯನ್ನು ನಂತರ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ SEM ನಿಂದ ಮತ್ತಷ್ಟು ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ). ಆದ್ದರಿಂದ, ಕಣದ ಗಾತ್ರದ ಪರೀಕ್ಷೆಯಿಂದ ಪಡೆದ D90 ಡೇಟಾವು ನ್ಯಾನೋಶೀಟ್‌ನ ಉದ್ದದ ಆಯಾಮವಾಗಿರಬೇಕು. SEM ಫಲಿತಾಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿದಾಗ, ಪಡೆದ ನ್ಯಾನೋಶೀಟ್‌ನ ಗಾತ್ರವು ಕನಿಷ್ಠ ಒಂದು ಆಯಾಮದಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವಾಗ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪುಡಿಯ ಒಡೆಯುವಿಕೆಯ 150 nm ನ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಿರ್ಣಯಿಸಬಹುದು. ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳ ವಿಭಿನ್ನ ವಿಘಟನಾ ಶಕ್ತಿಗಳಿಂದಾಗಿ ಫ್ಲೇಕಿ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ರಚನೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ {111} ಸಮತಲವು {100} ಮತ್ತು {110} ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ವಿಘಟನಾ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲವು ಬಾಲ್ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚು ಸುಲಭವಾಗಿ ತೆಳುವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಫ್ಲೇಕಿ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಫ್ಲೇಕಿ ರಚನೆಯು ಸಡಿಲವಾದ ರಚನೆಗಳ ಸಂಗ್ರಹಕ್ಕೆ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ಪರಿಮಾಣ ವಿಸ್ತರಣೆಗೆ ಜಾಗವನ್ನು ಕಾಯ್ದಿರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

ನ್ಯಾನೊ-ಸಿಲಿಕಾನ್, ಸಿಎನ್‌ಟಿ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಹೊಂದಿರುವ ಸ್ಲರಿಯನ್ನು ಸಿಂಪಡಿಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಸಿಂಪಡಿಸುವ ಮೊದಲು ಮತ್ತು ನಂತರದ ಪುಡಿಯನ್ನು SEM ಪರೀಕ್ಷಿಸಿತು. ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಿಂಪಡಿಸುವ ಮೊದಲು ಸೇರಿಸಲಾದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ 5 ರಿಂದ 20 μm ಗಾತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಿಶಿಷ್ಟ ಫ್ಲೇಕ್ ರಚನೆಯಾಗಿದೆ [ಚಿತ್ರ 2(a)]. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ಕಣ ಗಾತ್ರ ವಿತರಣಾ ಪರೀಕ್ಷೆಯು D50 15μm ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಂಪಡಿಸಿದ ನಂತರ ಪಡೆದ ಪುಡಿಯು ಗೋಳಾಕಾರದ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ [ಚಿತ್ರ 2(b)], ಮತ್ತು ಸಿಂಪಡಿಸಿದ ನಂತರ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಲೇಪನ ಪದರದಿಂದ ಲೇಪಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಕಾಣಬಹುದು. ಸಿಂಪಡಿಸಿದ ನಂತರ ಪುಡಿಯ D50 26.2 μm ಆಗಿದೆ. ದ್ವಿತೀಯ ಕಣಗಳ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು SEM ಗಮನಿಸಿತು, ನ್ಯಾನೊಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳಿಂದ ಸಂಗ್ರಹವಾದ ಸಡಿಲವಾದ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ [ಚಿತ್ರ 2(c)]. ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯು ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು CNT ಗಳಿಂದ ಪರಸ್ಪರ ಹೆಣೆದುಕೊಂಡಿದೆ [ಚಿತ್ರ 2(d)], ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷಾ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ (BET) 53.3 m2/g ನಷ್ಟು ಎತ್ತರದಲ್ಲಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಿಂಪಡಿಸಿದ ನಂತರ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೋಶೀಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸಿಎನ್‌ಟಿಗಳು ಸ್ವಯಂ-ಜೋಡಿಸಿ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ.

ಸರಂಧ್ರ ಪದರವನ್ನು ದ್ರವ ಇಂಗಾಲದ ಲೇಪನದಿಂದ ಸಂಸ್ಕರಿಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಲೇಪನ ಪೂರ್ವಗಾಮಿ ಪಿಚ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್ ಸೇರಿಸಿದ ನಂತರ, SEM ವೀಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 3 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇಂಗಾಲದ ಪೂರ್ವ-ಲೇಪನದ ನಂತರ, ದ್ವಿತೀಯ ಕಣಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೃದುವಾಗುತ್ತದೆ, ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಲೇಪನ ಪದರದೊಂದಿಗೆ, ಮತ್ತು ಲೇಪನವು ಪೂರ್ಣಗೊಂಡಿದೆ, ಚಿತ್ರ 3(ಎ) ಮತ್ತು (ಬಿ) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ. ಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್ ನಂತರ, ಮೇಲ್ಮೈ ಲೇಪನ ಪದರವು ಉತ್ತಮ ಲೇಪನ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ [ಚಿತ್ರ 3(ಸಿ)]. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ SEM ಚಿತ್ರವು ಸ್ಟ್ರಿಪ್-ಆಕಾರದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ [ಚಿತ್ರ 3(ಡಿ)] ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಬಾಲ್ ಮಿಲ್ಲಿಂಗ್ ನಂತರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಪರಿಶೀಲಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಚಿತ್ರ 3(ಡಿ) ಕೆಲವು ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಫಿಲ್ಲರ್‌ಗಳಿವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ದ್ರವ ಹಂತದ ಲೇಪನ ವಿಧಾನದ ಬಳಕೆಯಿಂದಾಗಿ. ಆಸ್ಫಾಲ್ಟ್ ದ್ರಾವಣವು ವಸ್ತುವಿನೊಳಗೆ ತೂರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಆಂತರಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಪದರವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ದ್ರವ ಹಂತದ ಲೇಪನವನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ, ದ್ವಿತೀಯ ಕಣ ಲೇಪನ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಪಡೆಯುವುದರ ಜೊತೆಗೆ, ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಣ ಲೇಪನದ ಡಬಲ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಸಹ ಪಡೆಯಬಹುದು. ಕಾರ್ಬೊನೈಸ್ಡ್ ಪುಡಿಯನ್ನು BET ಮೂಲಕ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷಾ ಫಲಿತಾಂಶವು 22.3 m2/g ಆಗಿತ್ತು.

ಕಾರ್ಬೊನೈಸ್ ಮಾಡಿದ ಪುಡಿಯನ್ನು ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಶಕ್ತಿ ವರ್ಣಪಟಲ 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. ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ರಚನೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲು, ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ (XRD) ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 4(b) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ವಸ್ತುವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮತ್ತು ಏಕ-ಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನಿಂದ ಕೂಡಿದ್ದು, ಯಾವುದೇ ಸ್ಪಷ್ಟ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಲ್ಲ, ಇದು ಶಕ್ತಿ ವರ್ಣಪಟಲ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಆಮ್ಲಜನಕ ಅಂಶವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೇಲ್ಮೈಯ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವನ್ನು S1 ಎಂದು ದಾಖಲಿಸಲಾಗಿದೆ.

ತಯಾರಾದ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತು S1 ಅನ್ನು ಬಟನ್-ಟೈಪ್ ಅರ್ಧ-ಕೋಶ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಿಗೆ ಒಳಪಡಿಸಲಾಯಿತು. ಮೊದಲ ಚಾರ್ಜ್-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಕರ್ವ್ ಅನ್ನು ಚಿತ್ರ 5 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ರಿವರ್ಸಿಬಲ್ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ 1000.8 mAh/g ಆಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಮೊದಲ ಚಕ್ರ ದಕ್ಷತೆಯು 93.9% ರಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ, ಇದು ಸಾಹಿತ್ಯದಲ್ಲಿ ವರದಿಯಾದ ಪೂರ್ವ-ಲಿಥಿಯೇಶನ್ ಇಲ್ಲದೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಮೊದಲ ದಕ್ಷತೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೊದಲ ದಕ್ಷತೆಯು ತಯಾರಾದ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುಗಳ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಮೇಲೆ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆ, ವಾಹಕ ಜಾಲ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು, CNT ಅನ್ನು ಸೇರಿಸದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನವಿಲ್ಲದೆ ಎರಡು ರೀತಿಯ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಯಿತು.

CNT ಸೇರಿಸದೆಯೇ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವಿನ ಕಾರ್ಬೊನೈಸ್ಡ್ ಪೌಡರ್‌ನ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಚಿತ್ರ 6 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ದ್ರವ ಹಂತದ ಲೇಪನ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್ ನಂತರ, ಚಿತ್ರ 6(a) ನಲ್ಲಿ ದ್ವಿತೀಯ 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 ಯೊಂದಿಗಿನ ಪ್ರಕರಣಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ [ಚಿತ್ರ 3(d) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಅದರ ಕಾರ್ಬೊನೈಸ್ಡ್ ಪೌಡರ್‌ನ BET ಪರೀಕ್ಷೆಯು 22.3 m2/g ಆಗಿದೆ], ಆಂತರಿಕ ನ್ಯಾನೊ-ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪೇರಿಸುವಿಕೆಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ, ಇದು CNT ಯ ಸೇರ್ಪಡೆಯು ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯ ರಚನೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ವಸ್ತುವು CNT ಯಿಂದ ನಿರ್ಮಿಸಲಾದ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ವಾಹಕ ಜಾಲವನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ. ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವನ್ನು S2 ಎಂದು ದಾಖಲಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಘನ-ಹಂತದ ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನದಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾದ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವಿನ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 7 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್ ನಂತರ, ಚಿತ್ರ 7(a) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಲೇಪನ ಪದರವಿದೆ. ಚಿತ್ರ 7(b) ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ಪಟ್ಟಿಯ ಆಕಾರದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳಿವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ. ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ಸಂಗ್ರಹವು ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಆಂತರಿಕ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಸ್ಪಷ್ಟ ಫಿಲ್ಲರ್ ಇಲ್ಲ, ಇದು ಘನ-ಹಂತದ ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನವು ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನ ಪದರವನ್ನು ಮಾತ್ರ ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಆಂತರಿಕ ಲೇಪನ ಪದರವಿಲ್ಲ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವನ್ನು S3 ಎಂದು ದಾಖಲಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಬಟನ್-ಟೈಪ್ ಅರ್ಧ-ಕೋಶ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು S2 ಮತ್ತು S3 ನಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಯಿತು. S2 ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಮೊದಲ ದಕ್ಷತೆಯು ಕ್ರಮವಾಗಿ 1120.2 mAh/g ಮತ್ತು 84.8% ಆಗಿತ್ತು, 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 ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿತ್ತು, ಇದು ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯ ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನವನ್ನು ಮಾತ್ರ ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆಂತರಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುವಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕೆ ಪೂರ್ಣ ಪ್ರದರ್ಶನ ನೀಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ರಕ್ಷಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ. CNT ಇಲ್ಲದೆ S2 ಮಾದರಿಯ ಮೊದಲ ದಕ್ಷತೆಯು CNT ಹೊಂದಿರುವ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿತ್ತು, ಇದು ಉತ್ತಮ ಲೇಪನ ಪದರದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ವಾಹಕ ಜಾಲ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುವಿನ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ದಕ್ಷತೆಯ ಸುಧಾರಣೆಗೆ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ದರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಚಕ್ರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು S1 ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸಣ್ಣ ಸಾಫ್ಟ್-ಪ್ಯಾಕ್ ಪೂರ್ಣ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ದರ ಕರ್ವ್ ಅನ್ನು ಚಿತ್ರ 8(a) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 0.2C, 0.5C, 1C, 2C ಮತ್ತು 3C ಗಳ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ 2.970, 2.999, 2.920, 2.176 ಮತ್ತು 1.021 Ah ಆಗಿವೆ. 1C ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ದರವು 98.3% ರಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ 2C ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ದರವು 73.3% ಕ್ಕೆ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 3C ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ದರವು 34.4% ಕ್ಕೆ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಿನಿಮಯ ಗುಂಪಿಗೆ ಸೇರಲು, ದಯವಿಟ್ಟು WeChat ಅನ್ನು ಸೇರಿಸಿ: ಶಿಮೋಬ್ಯಾಂಗ್. ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ದರದ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ, 0.2C, 0.5C, 1C, 2C ಮತ್ತು 3C ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ 3.186, 3.182, 3.081, 2.686 ಮತ್ತು 2.289 Ah ಆಗಿವೆ. 1C ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ದರವು 96.7% ಆಗಿದೆ, ಮತ್ತು 2C ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ದರವು ಇನ್ನೂ 84.3% ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಚಿತ್ರ 8(b) ನಲ್ಲಿರುವ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕರ್ವ್ ಅನ್ನು ಗಮನಿಸಿದರೆ, 2C ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್ 1C ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಸ್ಥಿರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಹೆಚ್ಚಿನದನ್ನು (55%) ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು 2C ಪುನರ್ಭರ್ತಿ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಧ್ರುವೀಕರಣವು ಈಗಾಗಲೇ ತುಂಬಾ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುವು 1C ನಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ದರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ವಸ್ತುವಿನ ರಚನಾತ್ಮಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಚಿತ್ರ 9 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, 450 ಚಕ್ರಗಳ ನಂತರ, ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಧಾರಣ ದರವು 78% ಆಗಿದ್ದು, ಉತ್ತಮ ಚಕ್ರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ಚಕ್ರದ ಮೊದಲು ಮತ್ತು ನಂತರದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು SEM ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದೆ ಮತ್ತು ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 10 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಚಕ್ರದ ಮೊದಲು, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿರುತ್ತದೆ [ಚಿತ್ರ 10(a)]; ಚಕ್ರದ ನಂತರ, ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಲೇಪನ ಪದರವು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ [ಚಿತ್ರ 10(b)], ಇದು ದಪ್ಪ SEI ಫಿಲ್ಮ್ ಆಗಿದೆ. SEI ಫಿಲ್ಮ್ ಒರಟುತನಸಕ್ರಿಯ ಲಿಥಿಯಂ ಬಳಕೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಚಕ್ರದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಗೆ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನಯವಾದ SEI ಫಿಲ್ಮ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುವುದು (ಕೃತಕ SEI ಫಿಲ್ಮ್ ನಿರ್ಮಾಣ, ಸೂಕ್ತವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದು, ಇತ್ಯಾದಿ) ಚಕ್ರದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು. ಚಕ್ರದ ನಂತರ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಕಣಗಳ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ SEM ವೀಕ್ಷಣೆ [ಚಿತ್ರ 10(c)] ಮೂಲ ಸ್ಟ್ರಿಪ್-ಆಕಾರದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ ಒರಟಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ಮೂಲತಃ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಚಕ್ರದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುವಿನ ನಿರಂತರ ಪರಿಮಾಣ ವಿಸ್ತರಣೆ ಮತ್ತು ಸಂಕೋಚನದಿಂದಾಗಿ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುವಿನ ಪರಿಮಾಣ ವಿಸ್ತರಣೆಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಬಫರ್ ಜಾಗವನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ.

3 ತೀರ್ಮಾನ

ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಪರಿಮಾಣ ವಿಸ್ತರಣೆ, ಕಳಪೆ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಕಳಪೆ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಈ ಪ್ರಬಂಧವು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೋಶೀಟ್‌ಗಳ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಆಕಾರ, ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆ ನಿರ್ಮಾಣ, ವಾಹಕ ಜಾಲ ನಿರ್ಮಾಣ ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣ ದ್ವಿತೀಯ ಕಣಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ಇಂಗಾಲದ ಲೇಪನದಿಂದ ಗುರಿಪಡಿಸಿದ ಸುಧಾರಣೆಗಳನ್ನು ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ನ್ಯಾನೋಶೀಟ್‌ಗಳ ಸಂಗ್ರಹವು ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಬಹುದು. CNT ಯ ಪರಿಚಯವು ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯ ರಚನೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ. ದ್ರವ ಹಂತದ ಲೇಪನದಿಂದ ತಯಾರಿಸಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವು ಘನ ಹಂತದ ಲೇಪನದಿಂದ ತಯಾರಿಸಿದಕ್ಕಿಂತ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಕಾರ್ಬನ್ ಲೇಪನ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಮೊದಲ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, CNT ಹೊಂದಿರುವ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವಿನ ಮೊದಲ ದಕ್ಷತೆಯು CNT ಇಲ್ಲದೆ ಇದ್ದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಪರಿಮಾಣ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ನಿವಾರಿಸುವ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದಿಂದಾಗಿ. CNT ಯ ಪರಿಚಯವು ಮೂರು ಆಯಾಮದ ವಾಹಕ ಜಾಲವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುತ್ತದೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 1C ನಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ದರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ; ಮತ್ತು ವಸ್ತುವು ಉತ್ತಮ ಚಕ್ರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ಪರಿಮಾಣ ವಿಸ್ತರಣೆಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಬಫರ್ ಜಾಗವನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಮತ್ತು ಮೃದುವಾದ ರಚನೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸಲು ವಸ್ತುವಿನ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಬಲಪಡಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವಿನ ಚಕ್ರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಲು ದಟ್ಟವಾದ SEI ಫಿಲ್ಮ್.

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

ಹೆಚ್ಚಿನ ಚರ್ಚೆಗಾಗಿ ನಮ್ಮನ್ನು ಭೇಟಿ ಮಾಡಲು ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತದ ಯಾವುದೇ ಗ್ರಾಹಕರನ್ನು ಸ್ವಾಗತಿಸಿ!

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