এফ-ডোপড কার্বন প্রলিপ্ত ন্যানো-সি অ্যানোড

উচ্চ ক্ষমতা সহ এফ-ডোপড কার্বন প্রলিপ্ত ন্যানো-সি অ্যানোড: লিথিয়াম স্টোরেজের জন্য গ্যাসীয় ফ্লুরিনেশন এবং কর্মক্ষমতা দ্বারা প্রস্তুতি

লেখক:SU Nan, QIU Jieshan, WANG Zhiyu. উচ্চ ক্ষমতা সহ এফ-ডোপড কার্বন প্রলিপ্ত ন্যানো-সি অ্যানোড: লিথিয়াম স্টোরেজের জন্য গ্যাসীয় ফ্লুরিনেশন এবং কর্মক্ষমতা দ্বারা প্রস্তুতি। জার্নাল অফ অজৈব পদার্থ, 2023, 38(8): 947-953 DOI:10.15541/jim20230009

বিমূর্ত

Si anodes hold immense potential in developing high-energy Li-ion batteries. But fast failure due to huge volume change upon Li uptake impedes their application. This work reports a facile yet low-toxic gas fluorination way for yielding F-doped carbon-coated nano-Si anode materials. Coating of nano-Si with F-doped carbon containing high defects can effectively protect Si from huge volume change upon Li storage while facilitating Li+ transport and formation of stable LiF-rich solid electrolyte interphase (SEI). This anode exhibits high capacities of 1540-580 mAh·g-1 at various current rates of 0.2-5.0 A·g-1, while retaining >200 চক্রের পরে 75% ক্ষমতা। এই পদ্ধতিটি XeF2 এবং F2 এর মতো ফ্লোরিন উত্স ব্যবহার করে এমন ঐতিহ্যবাহী ফ্লোরিনেশন কৌশলগুলির উচ্চ খরচ এবং বিষাক্ততার সমস্যাগুলিও সমাধান করে।

কীওয়ার্ড:লি-আয়ন ব্যাটারি; Si anode; এফ-ডোপড কার্বন; গ্যাসীয় ফ্লোরিনেশন পদ্ধতি

দক্ষ শক্তি সঞ্চয়স্থান এবং রূপান্তর প্রযুক্তির বিকাশ "কার্বন পিকিং এবং কার্বন নিরপেক্ষতা" লক্ষ্য অর্জনে সহায়তা করবে। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি বর্তমানে সর্বাধিক ব্যবহৃত উচ্চ-দক্ষ শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তিগুলির মধ্যে একটি [1]। যাইহোক, বাণিজ্যিক গ্রাফাইট অ্যানোডগুলির কম লিথিয়াম স্টোরেজ ক্ষমতা রয়েছে, যা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির শক্তি ঘনত্বকে ব্যাপকভাবে সীমাবদ্ধ করে [২]। সিলিকনের কম সম্ভাবনা এবং প্রচুর মজুদের সুবিধা রয়েছে এবং এর তাত্ত্বিক নির্দিষ্ট ক্ষমতা (4200 mAh·g-1) গ্রাফাইট অ্যানোডের তুলনায় অনেক বেশি, তাই এটিকে গ্রাফাইট প্রতিস্থাপনের জন্য একটি প্রার্থী অ্যানোড উপাদান হিসাবে বিবেচনা করা হয় [3 ]। লিথিয়াম আয়নগুলির সাথে বিপরীতমুখী অ্যালোয়িং প্রতিক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে সিলিকন উপাদানগুলি লিথিয়াম স্টোরেজ অর্জন করে, তবে এই প্রক্রিয়াটির সাথে বিশাল আয়তনের পরিবর্তন (~400%), যা দ্রুত পাউডারিং এবং ইলেক্ট্রোডের ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করে, যা ব্যবহারিক প্রয়োগকে সীমাবদ্ধ করে একটি মূল বাধা হয়ে দাঁড়ায়। সিলিকন অ্যানোড [3- 4]।

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, গবেষকরা সিলিকন অ্যানোডগুলির স্থায়িত্ব এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য বিভিন্ন কৌশল তৈরি করেছেন। যেমন: ন্যানোমিটারাইজেশন [৫], পরিবাহী কার্বন এবং অন্যান্য পদার্থের সাথে কাঠামোগত যৌগ [6-7], ইত্যাদি। মাইক্রোস্কোপিক এ লিথিয়াম স্টোরেজের আয়তনের সম্প্রসারণের সাথে সম্পর্কিত যান্ত্রিক চাপকে উপশম করে সিলিকন অ্যানোডের কাঠামোগত স্থিতিশীলতাকে উন্নত করে। স্কেল. সিলিকন অ্যানোড [8] এর পৃষ্ঠে সলিড ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেস ফেজ (SEI) এর স্থায়িত্ব এবং কুলম্বিক দক্ষতা উন্নত করতে নতুন ইলেক্ট্রোলাইট বা ইলেক্ট্রোলাইট সংযোজন বিকাশ করুন। দক্ষ পলিমার বাইন্ডার তৈরি করুন (যেমন সোডিয়াম কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ, সোডিয়াম অ্যালজিনেট, পলিঅ্যাক্রিলিক অ্যাসিড-ভিত্তিক পলিরোটাক্সেন [৯], ইত্যাদি)। সক্রিয় পদার্থের মধ্যে, সক্রিয় পদার্থ এবং পরিবাহী নেটওয়ার্কের মধ্যে এবং ইলেক্ট্রোড ফিল্ম এবং বর্তমান সংগ্রাহকের মধ্যে বন্ধন বলকে শক্তিশালী করুন [9-10]। তাদের মধ্যে, কার্বন আবরণ হল সিলিকন অ্যানোডের কাঠামোগত স্থিতিশীলতা উন্নত করার এবং পৃষ্ঠ এবং ইন্টারফেসের বৈশিষ্ট্যগুলি [3-4,11] মডিউল করার অন্যতম কার্যকর উপায়। যাইহোক, শক্তভাবে প্রলিপ্ত অত্যন্ত স্থিতিশীল কার্বন স্তর লিথিয়াম আয়ন পরিবহনে বাধা দেয় এবং সিলিকন অ্যানোডের সম্পূর্ণ কর্মক্ষমতা সীমিত করে।

উপরন্তু, ক্রমাগত চার্জ এবং ডিসচার্জ প্রক্রিয়া চলাকালীন সিলিকন অ্যানোডের বারবার ভলিউম পরিবর্তনের ফলেও SEI ফিল্ম ক্রমাগত ভেঙে যায় এবং বারবার বৃদ্ধি পায়, যার ফলে ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠে সক্রিয় লিথিয়াম এবং ইলেক্ট্রোলাইটের ক্রমাগত ক্ষতি হয় [12]। উপরের সমস্যাগুলির প্রতিক্রিয়া হিসাবে, এই গবেষণাটি সিলিকন অ্যানোড উপাদানের পৃষ্ঠকে আবরণ করার জন্য একটি কার্যকর গ্যাস-ফেজ ফ্লোরিনেশন পদ্ধতির প্রস্তাব করে যার গঠন এবং ইন্টারফেস স্থিতিশীলতা উন্নত করতে ফ্লোরিন উপাদান সমৃদ্ধ একটি অত্যন্ত ত্রুটিপূর্ণ নিরাকার কার্বন স্তর দিয়ে। XeF2 বা F2 [১৩] এর মতো উচ্চ-মূল্যের এবং অত্যন্ত বিষাক্ত ফ্লোরিন উত্স ব্যবহার করে প্রচলিত ফ্লোরিনেশন প্রযুক্তির সাথে তুলনা করে, এই কৌশলটি সহজ এবং কম বিষাক্ত। ন্যানো-সিলিকন পদার্থের পৃষ্ঠে ফ্লোরিন-ডোপড কার্বন স্তর আবরণ কার্যকরভাবে লিথিয়াম-এম্বেডেড সিলিকন অ্যানোডের আয়তনের প্রসারণকে বাফার করতে পারে যখন লিথিয়াম আয়ন পরিবহন ক্ষমতা উন্নত করে। এবং অজৈব ফ্লোরাইড সমৃদ্ধ একটি অত্যন্ত স্থিতিশীল SEI ফিল্ম সিলিকন অ্যানোডের চক্রের স্থিতিশীলতা উন্নত করার লক্ষ্য অর্জনের জন্য সিটুতে তৈরি করা হয়েছে।

1 পরীক্ষামূলক পদ্ধতি

1.1 উপাদান প্রস্তুতি

কার্বন-কোটেড ন্যানো-সিলিকন (Si@C):0.3 গ্রাম বাণিজ্যিক ন্যানোসিলিকা পাউডার (কণার আকার 20~100 এনএম, আলাদিনের বিকারক) অতিস্বনকভাবে ডিওনাইজড জল এবং ইথানলের একটি মিশ্র দ্রাবকের 28 মিলি (আয়তনের অনুপাত 5:2) বিচ্ছুরিত হয়েছিল। 0.4 মিলি অ্যামিনোপ্রোপাইলট্রাইথক্সিসিলেন যোগ করার পর, একটি অভিন্ন বিচ্ছুরণ A তৈরি করতে 2 ঘন্টা নাড়ুন। দ্রবীভূত করুন 0. 4 এর 115 গ্রাম,4-ডাইহাইড্রোক্সিডিফেনাইল সালফাইড এবং 0.1 একটি সমজাতীয় দ্রবণ বি তৈরি করতে ডিওনাইজড জল এবং ইথানলের (আয়তনের অনুপাত 5:2) একটি মিশ্র দ্রাবকের 28 মিলিমিটারে g 3- অ্যামিনোফেনল। বিচ্ছুরণ A এবং দ্রবণ B সমানভাবে মিশ্রিত করুন, 0.1 মিলি অ্যামোনিয়া জল যোগ করুন, এর জন্য নাড়ুন 30 মিনিট, তারপর 0.14 মিলি ফর্মালডিহাইড দ্রবণ যোগ করুন (37%~40%), এবং 12 ঘন্টার জন্য 30 ডিগ্রিতে অবিরাম নাড়ার সাথে প্রতিক্রিয়া করুন। প্রতিক্রিয়ার পরে, ফেনোলিক রেজিন-কোটেড ন্যানোসিলিকা (Si@AF) সেন্ট্রিফিউজিং এবং ইথানল এবং ডিওনাইজড জল দিয়ে পর্যায়ক্রমে তিনবার ধুয়ে নেওয়া হয়েছিল। কার্বন-কোটেড ন্যানো-সিলিকন (Si@C) পাওয়ার জন্য এটি 800 ডিগ্রিতে 3 ঘন্টার জন্য আর্গন গ্যাসে ক্যালসাইন করা হয়েছিল।

ফ্লোরিন-ডোপড কার্বন-কোটেড ন্যানো-সিলিকন (Si@CF): 100 মিলিগ্রাম Si@C এবং 200 মিলিগ্রাম পলিভিনিলাইডিন ফ্লোরাইড (PVDF) একটি আর্গন-সুরক্ষিত নল চুল্লিতে স্থাপন করা হয়েছিল। PVDF সমন্বিত কোয়ার্টজ বোট বায়ু প্রবাহের উজানে অবস্থিত এবং Si@C সমন্বিত কোয়ার্টজ বোট বায়ু প্রবাহের নিচের দিকে অবস্থিত। ফ্লোরিন-ডোপড কার্বন-কোটেড ন্যানো-সিলিকন (Si@CF) পাওয়ার জন্য এটি 600 ডিগ্রিতে 3 ঘন্টার জন্য ভাজা হয়।

1.2 ব্যাটারি সমাবেশ এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কর্মক্ষমতা পরীক্ষা

1.2.1 ব্যাটারি সমাবেশ

পরীক্ষার জন্য CR2016 বোতামের ব্যাটারি একত্রিত করুন। সক্রিয় উপাদান, পরিবাহী কার্বন কালো এবং কার্বক্সিমিথাইলসেলুলোজ সোডিয়াম বাইন্ডারকে 7:2:1 ভর অনুপাতে সমানভাবে মিশ্রিত করুন। ডিওনাইজড জল দ্রাবক এবং বিচ্ছুরণকারী হিসাবে যোগ করা হয়েছিল, এবং প্রাপ্ত স্লারি কার্যকরী ইলেক্ট্রোড হিসাবে তামার ফয়েলের উপর সমানভাবে প্রলেপ দেওয়া হয়েছিল। সক্রিয় উপাদান লোডিং ছিল 0.8~1।{10} মিগ্রা·সেমি-2। ধাতু লিথিয়াম শীট কাউন্টার ইলেক্ট্রোড এবং রেফারেন্স ইলেক্ট্রোড হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। ইলেক্ট্রোলাইট হল একটি DOL/DME দ্রবণ যা 1।{19}} mol/L LiTFSI (লিথিয়াম বিস্ট্রিফ্লুরোমেথানেসালফোনেট ইমাইড) এবং 2। ইথিলিন গ্লাইকল ডাইমিথাইল ইথার, আয়তনের অনুপাত 1:1)। একটি আর্গন-ভর্তি গ্লাভ বাক্সে সেলটি একত্রিত করুন (জলের পরিমাণ < 0.1 μL/L, অক্সিজেনের পরিমাণ < 0.1 μL/L)।

1.2.2 ব্যাটারি কর্মক্ষমতা পরীক্ষা

Cyclic Voltammetry (CV) পদ্ধতি ব্যবহার করে ব্যাটারির প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া এবং প্রতিক্রিয়া গতিবিদ্যা বিশ্লেষণ করতে IVIUM Vertex.C.EIS ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ওয়ার্কস্টেশন ব্যবহার করুন। ভোল্টেজ পরিসীমা হল {{0}}৷{6}}1~1.5 V, এবং সুইপ রেট হল 0৷{14}}5~0.5 mV ·s- 1। ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ইম্পিডেন্স স্পেকট্রোস্কোপি (EIS) ইলেক্ট্রোড গতিবিদ্যা বিশ্লেষণ করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। পরীক্ষার ফ্রিকোয়েন্সি পরিসীমা ছিল 100 kHz~10 mHz, এবং ডিস্টার্বেন্স ভোল্টেজের প্রশস্ততা ছিল 5.0 mV। ল্যান্ড CT2001A ব্যাটারি পরীক্ষক ধ্রুবক বর্তমান চার্জ এবং স্রাব পদ্ধতি ব্যবহার করে লিথিয়াম স্টোরেজ কর্মক্ষমতা অধ্যয়ন করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। ভোল্টেজ উইন্ডোটি ছিল 0.01~1.5 V (বনাম Li/Li+), এবং বর্তমান ঘনত্ব ছিল 0.2~5.0 A·g-1।

2 ফলাফল এবং আলোচনা

2.1 উপাদানের চেহারা, গঠন এবং গঠন বিশ্লেষণ

ফ্লোরিন-ডোপড কার্বন-কোটেড ন্যানো-সিলিকন পদার্থের প্রস্তুতির প্রক্রিয়া চিত্র 1-এ দেখানো হয়েছে। প্রথমত, পলিমার-কোটেড সিলিকন ন্যানো পার্টিকেল (Si@AF) ফেনল-অ্যালডিহাইড ঘনীভূত পলিমারাইজেশন বিক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে প্রস্তুত করা হয় এবং নিরাকার কার্বন-কোটেড ন্যানোতে রূপান্তরিত হয়। - উচ্চ তাপমাত্রায় সিলিকন ন্যানো পার্টিকেল (Si@C)। তারপর পলিভিনাইলিডিন ফ্লোরাইডকে ফ্লোরিনের উৎস হিসেবে ব্যবহার করা হয় এবং উচ্চ তাপমাত্রায় গ্যাস ফেজ ফ্লোরিনেশন পদ্ধতির মাধ্যমে সিলিকন ন্যানো পার্টিকেলসের বাইরে কার্বন স্তরে ফ্লোরিন ডোপ করা হয়। চিত্র 2(a) Si@C এবং Si@CF উপকরণের XRD প্যাটার্ন দেখায়। 2θ=28 ডিগ্রী, 47 ডিগ্রী, 56 ডিগ্রী, 69 ডিগ্রী এবং 76 ডিগ্রীতে অবস্থিত ডিফ্র্যাকশন পিক। তারা যথাক্রমে (111), (220), (311), (400) এবং (331) একক ক্রিস্টাল সিলিকন (JCPDS 77-2108) স্ফটিক সমতলগুলির সাথে মিলে যায়। 2θ=25 ডিগ্রী ~26 ডিগ্রীতে অবস্থিত বিস্তৃত শিখরটি ফেনোলিক ঘনীভবন পলিমারাইজেশন পণ্যের কার্বনাইজেশন দ্বারা গঠিত স্বল্প-পরিসরের অর্ডারযুক্ত কার্বন কাঠামোর জন্য দায়ী। উচ্চ পরিবাহিতা এবং চমৎকার কাঠামোগত নমনীয়তা সহ কার্বন আবরণ স্তরটি চার্জ এবং স্রাব প্রক্রিয়া চলাকালীন সিলিকন পদার্থের পালভারাইজেশন ব্যর্থতাকে কার্যকরভাবে উপশম করতে পারে এবং ইলেক্ট্রোডের পরিবাহিতা উন্নত করতে পারে। চিত্র 2(b) হল Si@C এবং Si@CF পদার্থের রমন বর্ণালী, যেখানে সুস্পষ্ট শোষণের চূড়া 515, 947, 1350 এবং 1594 সেমি-1 দেখা যাচ্ছে। তাদের মধ্যে, 515 এবং 947 সেমি-1 শোষণের শিখরগুলি হল স্ফটিক সিলিকনের বৈশিষ্ট্যযুক্ত শিখর, যা যথাক্রমে সিলিকনের প্রথম-ক্রম ফটোফোনন বিচ্ছুরণ এবং দ্বিতীয়-ক্রম ট্রান্সভার্স ফটোফোনন বিচ্ছুরণ থেকে উদ্ভূত হয় [14]। শোষণের শিখর যথাক্রমে 1350 এবং 1594 সেমি-1 সুগন্ধযুক্ত কার্বন কনফিগারেশন স্ট্রেচিং ভাইব্রেশন (G মোড) এবং বিকৃত ত্রুটি কার্বন গঠন (D মোড) এর সাথে মিলে যায়। সাধারণভাবে বলতে গেলে, ডি মোড এবং জি মোডের তীব্রতা অনুপাত (আইডি/আইজি) কার্বন পদার্থের ত্রুটি এবং ব্যাধির মাত্রা পরিমাপ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে [15]। Si@C উপাদানের (ID/IG=0.99) সাথে তুলনা করে, Si@CF উপাদানের ID/IG বেড়ে 1.08 হয়৷ এটি দেখায় যে ফ্লোরিনেশন প্রক্রিয়া কার্বন আবরণ স্তরের ত্রুটিগুলিকে বাড়িয়ে তুলতে পারে, যা লিথিয়াম আয়ন পরিবহন ক্ষমতা উন্নত করার সময় ন্যানো-সিলিকনকে শক্তভাবে আবরণ করার জন্য উপকারী।

চিত্র 1 Si@CF উৎপাদনের পরিকল্পিত চিত্র

চিত্র 2 (a) XRD প্যাটার্ন, (b) রমন বর্ণালী, (c) XPS সমীক্ষা স্ক্যান, (d) উচ্চ-রেজোলিউশন F1s এবং (e) Si@C এবং Si@CF এর Si2p XPS স্পেকট্রা, (f) TGA বক্ররেখা Si@CF এর

XPS পূর্ণ বর্ণালী দেখায় যে Si@C উপাদানে O, N, C, এবং Si উপাদান রয়েছে (চিত্র 2(c))। ফ্লোরিনেশন চিকিত্সার পরে প্রাপ্ত Si@CF উপাদানে F উপাদানের পারমাণবিক ভগ্নাংশ প্রায় 1.8%। উচ্চ-রেজোলিউশন F1s XPS বর্ণালীতে (চিত্র 2(d)), 686.3 এবং 687.8 eV-এর বাঁধাই শক্তিতে দুটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত শিখর যথাক্রমে CF এবং Si-OF-এর সাথে মিলে যায় এবং CF হল প্রভাবশালী। এটি দেখায় যে ফ্লোরিনেশন ট্রিটমেন্ট সফলভাবে ন্যানো-সিলিকনের পৃষ্ঠে প্রলেপযুক্ত নিরাকার কার্বন স্তরে ফ্লোরিন উপাদানের প্রবর্তন করেছে। উচ্চ-রেজোলিউশন Si2p (চিত্র 2(e)) এবং F1s XPS বর্ণালী প্রমাণ করে যে Si-OF বন্ধন তৈরি করে Si পরমাণুগুলি কার্বন স্তরের F উপাদানের সাথে রাসায়নিকভাবে মিথস্ক্রিয়া করে, যা কার্বন স্তরের শক্ত আবরণের জন্য উপকারী। সিলিকন পৃষ্ঠ। থার্মোগ্রাভিমেট্রিক বিশ্লেষণ (TGA) দেখায় যে Si@CF উপাদানে Si এর ভর ভগ্নাংশ প্রায় 85.17% (চিত্র 2(f))।

SEM বিশ্লেষণ দেখায় যে Si@CF উপাদানটি ন্যানো পার্টিকেল দ্বারা গঠিত যার আকার<100 nm (Figure 3(a~c)). After high-temperature carbonization and gas-phase fluorination treatment, the carbon material is still uniformly coated on the surface of the silicon nanoparticles.

চিত্র 3 (ac) SEM চিত্র, (df) TEM চিত্র এবং (gi) Si@CF এর প্রাথমিক ম্যাপিং

TEM বিশ্লেষণ দেখায় যে সিলিকন ন্যানো পার্টিকেলগুলি প্রায় দশ ন্যানোমিটার পুরুত্বের একটি কার্বন স্তরে সম্পূর্ণ এবং সমানভাবে প্রলিপ্ত, একটি কোর-শেল গঠন গঠন করে (চিত্র 3(d~e))। সিলিকন ন্যানো পার্টিকেলগুলির একটি একক স্ফটিক কাঠামো রয়েছে, যেখানে 0.328 nm এর জালির ব্যবধান Si এর (111) স্ফটিক সমতলের সাথে মিলে যায় এবং এটিকে আচ্ছাদিত ফ্লোরিন-ডোপড কার্বন স্তরটি একটি নিরাকার কাঠামো (চিত্র 3( চ))। উপাদান বন্টন বর্ণালী প্রমাণ করে যে C এবং Si মৌল সমানভাবে Si@CF (চিত্র 3(g~i)) এ বিতরণ করা হয়েছে।

2.2 পদার্থের বৈদ্যুতিক রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

চিত্র 4(a, b) হল Si@C এবং Si@CF অ্যানোড পদার্থের CV বক্ররেখা। সুইপ গতি হল 0.1 mV·s-1 এবং ভোল্টেজ পরিসীমা হল 0৷{9}}1~1.5 V. প্রথম চক্রে, দুর্বল বিস্তৃত শিখর 0.1~0.4 V এর পরিসর একটি SEI ফিল্ম গঠনের জন্য ইলেক্ট্রোলাইট পচনের অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়ার সাথে মিলে যায়; 0 এ হ্রাসের শিখর। পরবর্তী চার্জিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, দুটি অক্সিডেশন শিখর 0.32 এবং 0.49 V এ নিরাকার সিলিকন গঠনের জন্য LixSi এর ডিলয়িং প্রক্রিয়ার সাথে মিলে যায় [16]। ফ্লোরিনেশন চিকিত্সা কাঠামোগত ডোপিং এবং এচিং প্রভাব অর্জন করতে পারে। একটি ত্রি-মাত্রিক লিথিয়াম আয়ন পরিবহন চ্যানেল তৈরি করতে, লিথিয়াম আয়ন পরিবহনকে ত্বরান্বিত করতে এবং Si উপাদানটির বৈদ্যুতিক রাসায়নিক প্রতিক্রিয়া বাড়াতে Si উপাদানের পৃষ্ঠে প্রলেপযুক্ত নিরাকার কার্বন স্তরে প্রচুর সংখ্যক কাঠামোগত ত্রুটিগুলি প্রবর্তিত হয়। অতএব, Si@CF ফ্লোরিন ডোপিং ছাড়াই Si@C অ্যানোডের তুলনায় 0.49 V এ একটি তীক্ষ্ণ ডেলিথিয়েশন অক্সিডেশন পিক প্রদর্শন করে। পরবর্তী স্রাব প্রক্রিয়া চলাকালীন, 0.19 V এ নতুন হ্রাসের শিখরটি প্রথম চার্জিং প্রক্রিয়ার সময় গঠিত নিরাকার সিলিকনের লিথিয়াম সন্নিবেশ প্রক্রিয়ার সাথে মিলে যায় [16-17]। চক্রের সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে সিভি বক্ররেখার অক্সিডেশন পিক এবং রিডাকশন পিকের অবস্থান আর পরিবর্তিত হয় না, যা নির্দেশ করে যে Si@C এবং Si@CF অ্যানোড উপাদানগুলি প্রথম চার্জ এবং স্রাবের পরে একই রকম অ্যালোয়িং লিথিয়াম স্টোরেজ পদ্ধতি অনুসরণ করে। এই প্রক্রিয়া চলাকালীন, অক্সিডেশন পিক এবং রিডাকশন পিক ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়, যা একটি সাধারণ ইলেক্ট্রোড সক্রিয়করণ প্রক্রিয়াকে প্রতিফলিত করে।

চিত্র 4 (a, b) CV বক্ররেখা একটি স্ক্যান হারে 0.1 mV·s-1 এবং চার্জ-ডিসচার্জ ভোল্টেজ বক্ররেখা (c, d) 0.2 এবং (e, f) 0.4 A·g-1 (a, c, e) Si@C এবং (b, d, f) Si@CF অ্যানোডের জন্য

ধ্রুবক কারেন্ট চার্জ এবং ডিসচার্জ পরীক্ষায়, Si anode উপাদানটিকে কম কারেন্ট ঘনত্বে (0.2 A·g-1) 4 বার সাইকেল চালানো এবং সক্রিয় করা হয়েছিল, এবং তারপরে এর চক্রের স্থায়িত্ব পরীক্ষা করা হয়েছিল একটি বর্তমান ঘনত্ব 0.4 A·g-1। চিত্র 4 (c, d) 0.2 A·g-1 এ Si@C এবং Si@CF অ্যানোডের গ্যালভানোস্ট্যাটিক চার্জ এবং ডিসচার্জ বক্ররেখা দেখায় এবং ভোল্টেজ উইন্ডো হল 0 । alloying এই প্রক্রিয়াটি প্রায়শই কম প্রথম কুলম্বিক দক্ষতা দ্বারা অনুষঙ্গী হয়। প্রথম চার্জিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, সিলিকন-লিথিয়াম খাদটি ছিন্ন করা হয় এবং লিথিয়াম সন্নিবেশের জন্য একটি কম সক্রিয়করণ শক্তি সহ নিরাকার সিলিকনে রূপান্তরিত হয় [18], যার ফলে প্রথম চার্জ এবং স্রাবের পরে লিথিয়াম সন্নিবেশের সম্ভাবনা 0.1~ 0.3 V এ বৃদ্ধি পায়। Si@C-এর সাথে তুলনা করে, Si@CF অ্যানোডের প্রথম স্রাব নির্দিষ্ট ক্ষমতা (2640 mAh·g-1) সামান্য কম। যাইহোক, প্রথম চার্জ নির্দিষ্ট ক্ষমতা (1739.6 mAh·g-1) বেশি, এবং প্রথম কুলম্বিক দক্ষতা (65.9%) Si@C অ্যানোডের তুলনায় প্রায় 45.8% বেশি। Si@CF নেগেটিভ ইলেক্ট্রোডের SEI অঞ্চলের চার্জ-ডিসচার্জ বক্ররেখা Si@C-এর চেয়ে ছোট, যা নির্দেশ করে যে পৃষ্ঠের উপর আরও স্থিতিশীল SEI ফিল্ম গঠিত হয়েছে। এর কারণ হল ফ্লোরিন-ডোপড কার্বন স্তরটি সিলিকন অ্যানোডের পৃষ্ঠে অজৈব উপাদান (যেমন LiF) এবং উচ্চতর স্থিতিশীলতা সহ একটি SEI ফিল্ম গঠনে প্ররোচিত করার জন্য সহায়ক, যার ফলে অপরিবর্তনীয় লিথিয়াম ক্ষতি এবং ইলেক্ট্রোলাইট খরচ হ্রাস করে [19]।

Figure 4(e~f) shows the charge and discharge curves of Si@C and Si@C-F negative electrodes at a current density of 0.4 A·g-1 after activation. After 100 cycles, the Si@C-F anode can still maintain a high specific capacity of 1223 mAh·g-1, with a capacity retention rate of >85% (Figure 5(a)). Under the same conditions, the capacity of the Si@C negative electrode without fluorination treatment rapidly decayed during the charge and discharge process, and the capacity retention rate after 100 cycles was only 62%. It shows that the fluorine-doped carbon coating layer has a significant effect on improving the cycle stability of the silicon anode. Commercial nano-silicon anodes without carbon coating will fail after more than 10 cycles due to huge volume expansion and structural powdering during the deintercalation of lithium. During this process, the specific capacity of Si@C-F and Si@C negative electrodes gradually increases in the first 10 to 20 cycles due to the activation effect. At a large current density of 0.2~5.0 A·g-1, the Si@C-F anode can maintain a high specific capacity of 1540~580 mAh·g-1, showing excellent capacity retention (Figure 5(b)). At a high current density of 5.0 A·g-1, its capacity retention rate is approximately 78% higher than that of Si@C. When the current density is further reduced to 0.2 A·g-1, the specific capacity can be restored to 1450 mAh·g-1, indicating that its structure is highly stable during high-rate lithium storage. After 200 charge-discharge cycles at a current density of 0.2 A·g-1, the Si@C-F anode can maintain a specific capacity of >75%। ফ্লোরিনেশন ট্রিটমেন্ট ছাড়া Si@C অ্যানোডের ক্ষমতা ধরে রাখার হার মাত্র 40% (চিত্র 5(c))। এই অ্যানোডটি সাহিত্যে রিপোর্ট করা সিলিকন অ্যানোড উপাদানের তুলনায় আরও ভাল লিথিয়াম স্টোরেজ কর্মক্ষমতা দেখায় (সারণী 1)।

চিত্র 5 (ক) 0.4 A·g-1 এর বর্তমান ঘনত্বে সাইকেল চালানোর স্থিতিশীলতা 0.2 A·g-1 এ 4টি চক্র দ্বারা সক্রিয় অ্যানোড সহ সাইকেল চালানোর আগে, এবং (খ) 0.2 থেকে 5 পর্যন্ত বিভিন্ন বর্তমান ঘনত্বে হারের ক্ষমতা। Si@C এবং Si@CF অ্যানোডে লিথিয়াম স্টোরেজের জন্য }.2 A·g-1

সারণী 1 ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্সে রিপোর্ট করা Si-ভিত্তিক অ্যানোডের সাথে Si@CF অ্যানোডের তুলনা

At a high current density of 5.0 A·g-1, its capacity retention rate is approximately 78% higher than that of Si@C. When the current density is further reduced to 0.2 A·g-1, the specific capacity can be restored to 1450 mAh·g-1, indicating that its structure is highly stable during high-rate lithium storage. After 200 charge-discharge cycles at a current density of 0.2 A·g-1, the Si@C-F anode can maintain a specific capacity of >75%. The capacity retention rate of the Si@C anode without fluorination treatment is only 40% (Figure 5(c)). This anode also shows better lithium storage performance than the silicon anode material reported in the literature (Table 1). The fluorine doping amount in the coating carbon layer has a significant impact on the lithium storage performance of the Si@C-F anode. When the fluorine doping amount is below 1.8% atomic fraction, the cycling stability of the Si@C-F anode significantly improves as the fluorine doping amount increases (Figure 6). This is due to the enhanced effect of fluorine doping on the lithium ion transport properties of the carbon coating layer and the stability of the SEI film on the surface of the silicon material. When the fluorine doping ratio is too high (>2.7%), কার্বন-প্রলিপ্ত Si anode উপাদান এখনও ভাল চক্র স্থিতিশীলতা বজায় রাখে, কিন্তু নির্দিষ্ট ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে কমে যায়। এটি উচ্চ-তাপমাত্রার ফ্লোরিনেশনের সময় গ্যাস-ফেজ ফ্লোরিন প্রজাতির এচিং দ্বারা সৃষ্ট সক্রিয় Si হারানোর কারণে। যখন ফ্লোরিন ডোপিংয়ের পরিমাণ 1.8 পারমাণবিক শতাংশ হয়, তখন Si@CF অ্যানোড সর্বোত্তম চক্র স্থিতিশীলতা এবং উচ্চ নির্দিষ্ট ক্ষমতা প্রদর্শন করে।

চিত্র 6 0 এ 4-10 চক্র দ্বারা সক্রিয় অ্যানোড সহ 0.4 A·g-1 বর্তমান ঘনত্বে বিভিন্ন F অনুপাত সহ Si@CF অ্যানোডের সাইক্লিং স্থায়িত্ব .2 A·g-1 সাইকেল চালানোর আগে

Si@C এবং Si@CF অ্যানোডের EIS বর্ণালী মধ্য থেকে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অঞ্চলে আধা-চাপ বক্ররেখা এবং নিম্ন-ফ্রিকোয়েন্সি অঞ্চলে ঝোঁক সরল রেখা নিয়ে গঠিত (চিত্র 7(a))। মাঝামাঝি থেকে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পরিসরে আধা-চাপ বক্ররেখা চার্জ স্থানান্তর প্রতিরোধের (Rct) সাথে সম্পর্কিত, এবং নিম্ন-ফ্রিকোয়েন্সি পরিসরে বাঁকানো সরলরেখা প্রধানত লিথিয়াম আয়ন প্রসারণের ওয়ারবার্গ প্রতিবন্ধকতা (ZW) প্রতিফলিত করে। ]। চার্জিং এবং ডিসচার্জ করার আগে, Si@CF এবং Si@C নেগেটিভ ইলেক্ট্রোডের Rct একই রকম, কিন্তু পৃষ্ঠকে আচ্ছাদিত অত্যন্ত ত্রুটিপূর্ণ ফ্লোরিন-ডোপড কার্বন স্তরের কারণে আগেরটির ZW কম। চার্জ এবং ডিসচার্জ চক্রের পরে, Si@CF অ্যানোডের Rct (5.51 Ω) Si@C অ্যানোড (21.97 Ω) (চিত্র 7(b)) এর তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম এবং ZW পরবর্তীটির তুলনায় অনেক কম। . এটি দেখায় যে ফ্লোরিন-সমৃদ্ধ SEI ইন্টারফেস ফিল্ম ফ্লোরিন-ডোপড কার্বন স্তর দ্বারা প্ররোচিত ইন্টারফেস চার্জ এবং লিথিয়াম আয়ন পরিবহন ক্ষমতা কার্যকরভাবে উন্নত করতে পারে।

চিত্র 7 Si@C এবং Si@CF অ্যানোডের Nyquist প্লট (a) আগে এবং (b) 0.4 A·g-1 বর্তমান ঘনত্বে সাইকেল চালানোর পরে

2.3 চার্জ এবং স্রাবের পরে ইলেক্ট্রোড কাঠামোর বৈশিষ্ট্য

চার্জ এবং ডিসচার্জ চক্রের পরে SEM চরিত্রায়ন (চিত্র 8(a~c)) দেখায় যে লিথিয়াম সন্নিবেশ প্রক্রিয়া চলাকালীন সিলিকনের উল্লেখযোগ্য আয়তনের প্রসারণ প্রভাবের কারণে, Si@C ইলেক্ট্রোডের বেধ 132.3% বৃদ্ধি পেয়েছে। এটি কেবল আয়ন এবং ইলেকট্রনের সংক্রমণে বাধা দেয় না, ইলেক্ট্রোডের অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ এবং মেরুকরণ বাড়ায়, তবে বিশাল যান্ত্রিক চাপ সৃষ্টি করে, যার ফলে ইলেক্ট্রোডটি ফেটে যায় এবং বর্তমান সংগ্রাহক থেকে পৃথক হয়ে যায়, যার ফলে Si@C অ্যানোডের কার্যক্ষমতা হ্রাস পায়। দ্রুত ক্ষয় (চিত্র 5(c))। তুলনায়, চার্জ এবং ডিসচার্জ চক্রের পরে Si@CF অ্যানোডের ইলেক্ট্রোড বেধ শুধুমাত্র 26.6% বৃদ্ধি পেয়েছে এবং ভাল ইলেক্ট্রোড কাঠামোগত স্থিতিশীলতা বজায় রেখেছে (চিত্র 8(d~f))। এটি দেখায় যে প্রবর্তিত ফ্লোরিন-ডোপড কার্বন স্তরটি মাইক্রো স্কেলে সিলিকন পদার্থে লিথিয়াম সন্নিবেশের ভলিউম সম্প্রসারণের প্রভাবকে কার্যকরভাবে বাফার করতে পারে, যার ফলে নীচে থেকে ম্যাক্রো স্কেলে ইলেক্ট্রোডের কাঠামোগত স্থিতিশীলতা বৃদ্ধি পায়।

চিত্র 8 সাইকেল চালানোর পরে (a) Si@C এবং (d) Si@CF অ্যানোডের শীর্ষ SEM চিত্রগুলি; সাইকেল চালানোর আগে (b, c) Si@C এবং (e, f) Si@CF anodes (b, e) এবং (c, f) এর ক্রস-সেকশন SEM চিত্র; সাইকেল চালানোর পর Si@C এবং Si@CF অ্যানোডে SEI-এর উচ্চ-রেজোলিউশন (g) F1s এবং (h) Li1s XPS স্পেকট্রা

চার্জ এবং স্রাব চক্রের পরে Si@C এবং Si@CF নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের পৃষ্ঠে SEI ফিল্মের রচনা XPS (চিত্র 8(g~h)) দ্বারা বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। উচ্চ-রেজোলিউশনের F1s XPS স্পেকট্রামে, 684.8, 688.3, ​​এবং 689.1 eV-এর বাঁধাই শক্তিতে বাঁধাই শক্তির শিখর যথাক্রমে LiF, CF বন্ড এবং CF2 এর সাথে মিলে যায়। তদনুসারে, উচ্চ-রেজোলিউশন Li1s XPS স্পেকট্রামে LiF প্রজাতির সাথে সম্পর্কিত বৈশিষ্ট্যযুক্ত শিখরগুলিও রয়েছে, যা নির্দেশ করে যে LiF প্রজাতির একটি SEI ফিল্ম সিলিকন অ্যানোডের পৃষ্ঠে গঠিত হয়েছে। Si@C অ্যানোডের সাথে তুলনা করে, Si@CF অ্যানোডের পৃষ্ঠে LiF বিষয়বস্তু বেশি, যা ইঙ্গিত করে যে SEI ফিল্মে LiF শুধুমাত্র ইলেক্ট্রোলাইটে লিথিয়াম লবণের পচন থেকে আসে না, বরং F থেকেও আসে। ফ্লোরিন-ডোপড কার্বন স্তর। উচ্চ-মডুলাস LiF গঠন কার্যকরভাবে SEI ফিল্মের কাঠামোগত শক্তি বৃদ্ধি করতে পারে এবং সিলিকন পদার্থে লিথিয়াম সন্নিবেশের ভলিউম পরিবর্তনকে বাধা দিতে পারে। একই সময়ে, LiF এর প্রশস্ত ব্যান্ডগ্যাপ এবং অন্তরক বৈশিষ্ট্যগুলি SEI বেধ কমাতে পারে এবং প্রাথমিক অপরিবর্তনীয় লিথিয়াম ক্ষতি কমাতে পারে। LixSi খাদ, LiF এবং Si এর লিথিয়েশন পণ্য, একটি উচ্চ আন্তঃফেসিয়াল শক্তি রয়েছে এবং সাইক্লিংয়ের সময় লিথিয়েটেড সিলিকন অ্যানোডের প্লাস্টিকের বিকৃতির সাথে আরও ভালভাবে মানিয়ে নিতে পারে, যার ফলে ইলেক্ট্রোডের সাইক্লিং স্থায়িত্ব আরও উন্নত হয় [19]।

3 উপসংহার

In this study, fluorine-doped carbon-coated nano-silicon materials were prepared through a simple and low-toxic gas-phase fluorination method. Research shows that fluorine doping (1.8% F), on the one hand, increases the defects of the carbon coating layer on the silicon surface, and provides abundant lithium ion transport channels while tightly coating nano-silicon to suppress its volume expansion. On the other hand, a highly stable SEI film rich in LiF is induced on the surface of the nano-silicon material, further improving the stability and Coulombic efficiency of the silicon anode. Thanks to this, the first Coulombic efficiency of the fluorine-doped carbon-coated nano-silicon anode improved to 65.9%. At a current density of 0.2~5.0 A·g-1, it exhibits a high specific capacity of 1540~580 mAh·g-1, and can maintain >200 চক্রের পরে প্রাথমিক ক্ষমতার 75%। এই কাজটি উচ্চ ক্ষমতা এবং উচ্চ স্থিতিশীলতার সাথে সিলিকন অ্যানোড উপকরণগুলির নকশা এবং নির্মাণের জন্য নতুন ধারণা প্রদান করে।

রেফারেন্স

[১] NIU SS, WANG ZY, YU ML, et al. MXene-ভিত্তিক ইলেক্ট্রোড উন্নত সিউডোক্যাপ্যাসিট্যান্স এবং পাওয়ার-টাইপ এবং আল্ট্রা-লং লাইফ লিথিয়াম স্টোরেজের জন্য ভলিউমেট্রিক ক্ষমতা সহ।ACS Nano, 2018, 12(4): 3928।

[২] SU X, WU QL, LI JC, et al. লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য সিলিকন-ভিত্তিক ন্যানোম্যাটেরিয়ালস: একটি পর্যালোচনা৷ অ্যাডভান্সড এনার্জি মেটেরিয়ালস, 2014, 4(1): 1300882৷

[৩] GE MZ, CAO CY, GILL MB, et al. সিলিকন-ভিত্তিক ইলেক্ট্রোডের সাম্প্রতিক অগ্রগতি: ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনের দিকে মৌলিক গবেষণা থেকে। উন্নত উপকরণ, 2021, 33(16): 2004577।

[৪] LI P, ZHAO GQ, ZHENG XB, et al. ব্যবহারিক লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সিলিকন-ভিত্তিক অ্যানোড উপকরণগুলিতে সাম্প্রতিক অগ্রগতি৷ শক্তি সঞ্চয় উপকরণ, 2018, 15: 422৷

[৫] LIU XH, ZHONG L, HUANG S, et al. লিথিয়েশনের সময় সিলিকন ন্যানো পার্টিকেলের আকার-নির্ভর ফ্র্যাকচার।ACS ন্যানো, 2012, 6(2): 1522।

[৬] LUO W, WANG YX, CHOU SL, et al. সিলিকন ন্যানো পার্টিকেল অ্যানোডের দীর্ঘ সাইক্লিং স্থিতিশীলতার উন্নতির জন্য ফেনোলিক রজন-ভিত্তিক কার্বন ইন্টারফেসিয়াল স্তরের সমালোচনামূলক বেধ। ন্যানো এনার্জি, 2016, 27: 255।

[৭] DOU F, SHI LY, CHEN GR, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য সিলিকন/কার্বন কম্পোজিট অ্যানোড উপকরণ। ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল এনার্জি রিভিউ, 2019, 2(1): 149।

[৮] JIA HP, ZOU LF, GAO PY, et al. উচ্চ-পারফরম্যান্স সিলিকন অ্যানোড যা অদাহ্য স্থানীয় উচ্চ-ঘনত্ব ইলেক্ট্রোলাইট দ্বারা সক্রিয়। উন্নত শক্তি উপকরণ, 2019, 9(31): 1900784।

[৯] CHOI SH, KWON TW, COSKUN A, et al. উচ্চ স্থিতিস্থাপক বাইন্ডার লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারিতে সিলিকন মাইক্রোপার্টিকল অ্যানোডের জন্য পলিরোটাক্সেন একীভূত করে৷ বিজ্ঞান, 2017, 357: 279৷

[১০] LI ZH, ZHANG YP, LIU TF, et al. উচ্চ-আঞ্চল-ক্ষমতা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য মড্যুলেটেড ট্রাইফাংশনাল বাইন্ডার দ্বারা উচ্চ প্রাথমিক কুলম্বিক দক্ষতা সহ সিলিকন অ্যানোড। অ্যাডভান্সড এনার্জি মেটেরিয়ালস, 2020, 1010103(103)

[১১] XU ZL, CAO K, ABOUALI S, et al. ইন-সিটু মাইক্রোস্কোপি দ্বারা উচ্চ কর্মক্ষমতা কার্বন-কোটেড সি অ্যানোডের লিথিয়েশন প্রক্রিয়ার অধ্যয়ন। শক্তি সঞ্চয় উপকরণ, 2016, 3: 45।

[১২] টেকি আর, মনি কেডি, রাহুল কে, এট আল। লিথিয়াম আয়ন রিচার্জেবল ব্যাটারির জন্য ন্যানোস্ট্রাকচার্ড সিলিকন অ্যানোড। ছোট, 2009, 5(20): 2236।

[১৩] XIA SX, ZHANG X, LUO LL, et al. অত্যন্ত স্থিতিশীল এবং অতি-উচ্চ হারের লি ধাতব অ্যানোড ফ্লোরিনেটেড কার্বন ফাইবার দ্বারা সক্ষম৷ ছোট, 2021, 17: 2006002৷

[১৪] ZHANG SL, WANG X, HO KS, et al. রমন স্পেকট্রা একটি বিস্তৃত ফ্রিকোয়েন্সি অঞ্চলে p-টাইপ ছিদ্রযুক্ত সিলিকন। জার্নাল অফ অ্যাপ্লাইড ফিজিক্স, 1994, 76(5): 3016।

[১৫] HUANG W, WANG Y, LUO GH, et al.99.9% বিশুদ্ধতা বহু-প্রাচীরযুক্ত কার্বন ন্যানোটিউব ভ্যাকুয়াম উচ্চ-তাপমাত্রা অ্যানিলিং দ্বারা। কার্বন, 2003, 41(13): 2585।

[১৬] MCDOWELL MT, LEE SW, NIX WD, et al.25তম বার্ষিকী নিবন্ধ: লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য সিলিকন এবং অন্যান্য অ্যালোয়িং অ্যানোডের লিথিয়েশন বোঝা। উন্নত উপকরণ, 2013, 25(36): 4966।

[১৭] KEY B, MORCRETTE M, TARASCON J M. পেয়ার বিতরণ ফাংশন বিশ্লেষণ এবং লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির জন্য সিলিকন ইলেক্ট্রোডের কঠিন অবস্থা এনএমআর অধ্যয়ন: (ডি) লিথিয়েশন প্রক্রিয়া বোঝা। আমেরিকান কেমিক্যাল সোসাইটির জার্নাল, 2011, 133(3) : 503।

[18] GAO H, XIAO LS, PLUMEL I, et al. লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য ন্যানোসাইজড সিলিকন অ্যানোডে পরজীবী প্রতিক্রিয়া। ন্যানো লেটার্স, 2017, 17(3): 1512।

[১৯] CHEN J, FAN XL, LI Q, et al. LiF-সমৃদ্ধ সলিড-ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেসের জন্য ইলেক্ট্রোলাইট ডিজাইন ব্যাটারির জন্য উচ্চ-পারফরম্যান্স মাইক্রোসাইজড অ্যালয় অ্যানোডগুলিকে সক্ষম করতে৷ প্রকৃতি শক্তি, 2020, 5(5): 386৷

[২০] ZHANG P, GAO YQ, RU Q, et al. লিথিয়ামিয়ন ব্যাটারির জন্য ছিদ্রযুক্ত ন্যানো-সিলিকন/TiN@কার্বন অ্যানোডের পরিমাপযোগ্য প্রস্তুতি। প্রয়োগকৃত সারফেস সায়েন্স, 2019, 498: 143829।

[২১] SU MR, WAN HF, LIU YJ, et al. লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য অ্যানোড হিসাবে মাল্টি-লেয়ার কার্বন লেপা Si-ভিত্তিক যৌগ। পাউডার প্রযুক্তি, 2018, 323: 294।

[২২] PU JB, QIN J, WANG YZ, et al. লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য অ্যানোড উপাদান হিসাবে মাইক্রো-ন্যানো গোলকের গঠন সিলিকন-কার্বন কম্পোজিটের সংশ্লেষণ। রাসায়নিক পদার্থবিদ্যা পত্র, 2022, 806: 140006।

[২৩] GAO RS, TANG J, YU XL, et al. একটি স্যান্ডউইচের মতো সিলিকন-কার্বন কম্পোজিট যা দ্রুত লিথিয়াম-আয়ন স্টোরেজের জন্য পৃষ্ঠ-পলিমারাইজেশন দ্বারা প্রস্তুত।

ন্যানো এনার্জি, 2020, 70: 104444।

[২৪] GONG XH, ZHENG YB, ZHENG J, et al.Yolk-শেল সিলিকন/ কার্বন কম্পোজিট লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য অ্যানোড উপাদান হিসাবে অ্যালুমিনিয়াম-সিলিকন খাদ থেকে প্রস্তুত। Ionics, 2021, 27: 1939।

[25] LIA YR, WANG RY, ZHANG JW, et al. লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য কার্বন-কোটেড সিলিকন/কার্বন ন্যানোফাইবার অ্যানোডের স্যান্ডউইচ কাঠামো। সিরামিকস ইন্টারন্যাশনাল, 2019, 45: 16195।

[26] ইয়াং এক্সএম এবং রোগাচ এ এল. ব্যাটারি গবেষণায় ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কৌশল: ননইলেক্ট্রোকেমিস্টদের জন্য একটি টিউটোরিয়াল। অ্যাডভান্সড এনার্জি মেটেরিয়ালস, 2019, 9(25): 1900747।