ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಅನ್ವಯಗಳು

ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಶಕ್ತಿಯ ಶೇಖರಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಬಾಳಿಕೆ ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚದ ಡೇಟಾವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತದಲ್ಲಿ, ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಲೇಯರ್ಡ್ ಲಿಥಿಯಂ ಟ್ರಾನ್ಸಿಶನ್ ಮೆಟಲ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ LiMo2 (M=Ni, Co ಮತ್ತು Mn ಅಥವಾ Al) ಅನ್ನು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಮಾಹಿತಿಯಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತದೆ (≈150? 200mahG-1 ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ) 1? ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ (ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ 372mahG-1) ಆನೋಡ್ ಚಟುವಟಿಕೆ ಡೇಟಾ. ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ಭಾಗವನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದು (ಸುಮಾರು li15si4, 3579mahgsi? 1) ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ತಂತ್ರವೆಂದು ಸಾಬೀತಾಯಿತು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಯಿಮ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಪಾಲಿವಿನೈಲ್ ಇಮೈನ್ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವ ಆನೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪೌಡರ್ (5% wt%) ಸಂಯೋಜಿತ ಡೇಟಾವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 350 ಚಕ್ರಗಳ ನಂತರ, ಅತ್ಯಂತ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು 514 mahG-1 ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ವಾಣಿಜ್ಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಆನೋಡ್‌ಗಳಿಗಿಂತ 1.6 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಎಂದು ಲೇಖಕರು ಹೇಳಿದರು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ವಿಷಯ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ಲೋಡ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆನೋಡ್‌ಗಳ ಸುರಕ್ಷತಾ ಚಕ್ರವನ್ನು ಕೊನೆಗೊಳಿಸುವುದು ತುಂಬಾ ಸವಾಲಿನ ಸಂಗತಿಯಾಗಿದೆ. ಆನೋಡ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ದತ್ತಾಂಶವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ಅತ್ಯಂತ ಗಂಭೀರ ದೋಷಗಳು: (I) ಹೆಚ್ಚಿನ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದಿರುವುದು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಮೊದಲ ಎರಡು ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ನೊಂದಿಗಿನ ಅಡ್ಡ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು; (II) ಮತ್ತು ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ನಂತರ ಲಿಥಿಯಂ, ಪರಿಮಾಣದ ಬದಲಾವಣೆಯು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಕಣಗಳು ಬಿರುಕುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆನೋಡ್ ಸ್ವಯಂ-ಪುಡಿಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಈ ಎಲ್ಲಾ ಹಿಮ್ಮುಖ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಬ್ಯಾಟರಿ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿರೋಧದ ದೊಡ್ಡ ಶೇಖರಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವುದಲ್ಲದೆ, ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಲಿಥಿಯಂನ ಸವಕಳಿಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಗಮನಿಸಬೇಕು. ಜೊತೆಗೆ, ವಾಹಕ ಇಂಗಾಲದ ಕಪ್ಪು/ಬಂಧಕ ಜಾಲ ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಸಂಗ್ರಾಹಕದಲ್ಲಿನ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಣಗಳ ಸಂಪರ್ಕದ ನಷ್ಟವು ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಅವನತಿಯನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆನೋಡ್‌ಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಹೊಸ ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಸುಧಾರಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳು, ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ಮತ್ತು ಪಾಲಿಮರ್ ಬೈಂಡರ್‌ಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ. 11, 13, 15? 17 ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಉನ್ನತ-ಗುಣಮಟ್ಟದ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ಸಿದ್ಧಪಡಿಸುವಲ್ಲಿ ಗಮನಹರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನಗಳ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಇಲ್ಲಿ ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು SiOx ಡೇಟಾ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಸಂಯೋಜಿತ ಡೇಟಾ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್, ಭವಿಷ್ಯದ ಶಕ್ತಿಯ ಶೇಖರಣಾ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ವಿಶಾಲವಾದ ನಿರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 18-21, ಬ್ರೀಟುಂಗ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಣಗಳು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊ ಫೈಬರ್‌ಗಳ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿತು. ನೂರಾರು ಚಕ್ರಗಳ ನಂತರ, ಅದರ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಮೂಲ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಣದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕಿಂತ ಸರಿಸುಮಾರು ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಅನ್ನು ಜಲೋಷ್ಣೀಯ ವಿಧಾನದಿಂದ ತಯಾರಿಸಿದ ನಂತರ ಕಾರ್ಬನ್-ಲೇಪಿತ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಣಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಧಾರಣವು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನಗಳಿಂದ ಪ್ರೇರಿತವಾಗಿ, ಕೋರ್-ಶೆಲ್ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ನ್ಯಾನೊ-ಸಿ/ಸಿ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಪಾಲಿಮರ್ ಪೂರ್ವ-ಲೇಪಿತ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಣಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಉದ್ದೇಶವಾಗಿದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ, ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಮತ್ತು ರಾಮನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯನ್ನು ಕಾರ್ಬೊನೈಸ್ಡ್ ಪೌಡರ್ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು 700~900℃ ನಲ್ಲಿ ನಿರೂಪಿಸಲು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಸಿತು ಒತ್ತಡದ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ, ನಿಜವಾದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಲ್ಲಿ si/C ಸಂಯೋಜಿತ ಕಣಗಳ ಪರಿಮಾಣ ವಿಸ್ತರಣೆ, ನುಗ್ಗುವ ನಡವಳಿಕೆ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ವಿರೂಪ/ವಿಘಟನೆಯ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಮಾಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಟ್ರಿ ಮತ್ತು ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ ಎಮಿಷನ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.