ٹائٹینیم پر مبنی موادریچارج ایبل لیتھیم آئن بیٹریوں کے میدان میں ان کی مستحکم ساخت، بہترین سائیکل کارکردگی، وافر کرسٹل وسائل، کم قیمت اور غیر زہریلا ہونے کی وجہ سے ان کا وسیع پیمانے پر مطالعہ کیا گیا ہے۔ چونکہ سوڈیم آئن بیٹریوں اور لتیم آئن بیٹریوں کے کام کرنے کے طریقہ کار ایک جیسے ہیں، سوڈیم آئن بیٹری الیکٹروڈ مواد کی تحقیق میں ٹائٹینیم پر مبنی مواد کو بھی بڑے پیمانے پر استعمال کیا گیا ہے۔ اس کے علاوہ، ٹائٹینیم پر مبنی مواد میں سوڈیم آئن بیٹریوں میں کم چارج اور ڈسچارج وولٹیج پلیٹ فارم ہوتا ہے، جس نے منفی الیکٹروڈ فیلڈ میں اپنی درخواست کی تحقیق میں بہت زیادہ توجہ مبذول کی ہے۔ اس وقت، ٹائٹینیم پر مبنی مواد میں تحقیقی ہاٹ سپاٹ بنیادی طور پر ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ، لتیم ٹائٹانیٹ، سوڈیم ٹائٹینیٹ اور سوڈیم ٹائٹینیم فاسفیٹ جیسے مواد پر مرکوز ہیں۔ حالیہ برسوں میں، محققین کا متعلقہ کام بنیادی طور پر ٹائٹینیم پر مبنی منفی الیکٹروڈ مواد کی الیکٹرو کیمیکل کارکردگی کی آکسیڈیشن/کمی کے طریقہ کار اور اصلاح کو تلاش کرنا رہا ہے۔ یہ سیکشن بنیادی طور پر کئی ٹائٹینیم پر مبنی منفی الیکٹروڈ مواد کی بنیادی خصوصیات اور کرسٹل ڈھانچے کو متعارف کراتا ہے، اور مواد کی ترمیمی تحقیق، الیکٹرو کیمیکل کارکردگی اور سوڈیم ذخیرہ کرنے کے طریقہ کار کی وضاحت کرتا ہے۔
Ti02 منفی الیکٹروڈ مواد
ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ نے اپنے فوائد جیسے کہ مستحکم ساخت، غیر زہریلا، کم قیمت اور وافر مواد کی وجہ سے لیتھیم آئن بیٹریوں کے لیے ایک عام ایمبیڈڈ منفی الیکٹروڈ مواد کے طور پر بڑے پیمانے پر توجہ مبذول کرائی ہے۔ Ti02 Ti06 octahedron اور Ti4+ پر مشتمل ہے۔ Ti02 کا پولیمورف Ti06 octahedron کے کنکشن موڈ سے متعلق ہے۔ موجودہ تحقیق کی اقسام میں بنیادی طور پر اناٹیس، روٹائل، کانسی اور بروکیٹ کی اقسام، کرسٹل ڈھانچہ شامل ہیں۔ Rutile Ti02 ایک ٹیٹراگونل کرسٹل سسٹم ہے۔ Ti ایٹم جالی کے مرکز میں واقع ہے، اور آکسیجن کے چھ ایٹم آکٹہڈرون کے کونوں پر واقع ہیں۔ ہر اوکٹہیڈرن آس پاس کے دس آکٹہیڈرن سے جڑا ہوا ہے، جن میں سے آٹھ کونے اور دو مشترکہ کنارے ہیں۔ ہر دو Ti02 مالیکیول ایک یونٹ سیل بناتے ہیں۔ anatase Ti02 کا ڈھانچہ بھی ایک ٹیٹراگونل کرسٹل سسٹم ہے، جس میں ہر ایک آکٹہیڈرون آس پاس کے آٹھ آکٹہیڈرونز سے جڑا ہوا ہے، جن میں سے چار کناروں اور چار مشترکہ کونے ہیں۔ چار Ti02s ایک یونٹ سیل بناتے ہیں۔ Brookite TiO2 کا تعلق آرتھورومبک نظام سے ہے۔ چھ TiO2 ایک یونٹ سیل بناتے ہیں، اور ساخت غیر مستحکم ہے۔ لہذا، بروکائٹ TiO2 فطرت میں نسبتا نایاب ہے. ان کرسٹل مراحل میں سے، روٹائل مرحلہ سب سے زیادہ مستحکم ہے۔ اناٹیس اور بروکائٹ TiO2 کو اعلی درجہ حرارت کی حرارت کے بعد ایک ناقابل واپسی exothermic رد عمل کے ذریعے rutile مرحلے میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ اگرچہ Na+ کا رداس Li+ سے بڑا ہے، چونکہ اناٹیس جالی میں سرایت شدہ Na کی ایکٹیویشن رکاوٹ تقریباً Li کی طرح ہی ہے، زیادہ تر تحقیقی نتائج anatase TiO2 پر مرکوز ہیں۔ مزید برآں، TiO2 کی مختلف کرسٹل شکلوں میں سے، قدرتی anatase TiO2 لی ایمبیڈنگ کے لیے ابتدائی اہم ڈھانچے میں سے ایک ہے۔
اگرچہ TiO2 کے بہت سے فوائد ہیں جیسے کہ کم قیمت اور مستحکم ڈھانچہ، لیکن سوڈیم آئن بیٹریوں کے منفی الیکٹروڈ میں استعمال ہونے پر اس میں اب بھی بہت سی خامیاں ہیں۔ مثال کے طور پر، چونکہ TiO2 میں Ti4+ کا کوئی d الیکٹران نہیں ہے، تمام TiO2 کرسٹل شکلیں الیکٹرانک انسولیٹر ہیں، جو سوڈیم آئن بیٹریوں میں TiO2 کی الیکٹرو کیمیکل کارکردگی کو بہت حد تک محدود کرتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، خود TiO2 کے کچھ نقائص، Na+ کے بڑے رداس اور سست ٹرانسمیشن کی شرح کے ساتھ، اس کی سوڈیم ذخیرہ کرنے کی کارکردگی بھی مثالی نہیں ہے۔ لہٰذا، TiO2 پر بہت سے موجودہ مطالعات میٹریل نینو سائزنگ، انٹرفیس میں ترمیم، آئن ڈوپنگ، مختلف قسم کے C کمپوزٹ اور مورفولوجی اور ساخت کی اصلاح کے ذریعے TiO2 کی الیکٹرانک چالکتا اور آئنک چالکتا کو بہتر بنانے پر توجہ مرکوز کرتے ہیں۔
Amorphous TiO2 کو سوڈیم آئن بیٹریوں میں منفی الیکٹروڈ مواد کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ بے ساختہ TiO2 نانوٹوبس براہ راست ٹائٹینیم فوائل پر اگائے جاتے ہیں، اور حاصل شدہ مواد کو سوڈیم آئن بیٹریوں کے منفی الیکٹروڈ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ الٹ جانے والی مخصوص صلاحیت 150 mAh·g-1 تک پہنچ سکتی ہے، اور بیٹری کی سائیکل کی بہترین کارکردگی ہے۔
مزید معلومات کے لیے ہم سے رابطہ کریں۔ شکریہ
نکول
کمپنی: Baoji Jimiyun Dynamic Co., Ltd
ملک: چین
شامل کریں: باوٹی روڈ، جینتائی، باوجی شہر، شانسی، چین
سیل:+86 13369210920
Gmail:nicole@jmyunti.com
ویب سائٹ: www.jm-titanium.com
