வெற்று நானோகுழாய்கள் கொண்ட மின்முனைகள் பொட்டாசியம்-அயன் பேட்டரிகளின் செயல்திறனை மேம்படுத்துகின்றன

பொட்டாசியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்கான அனோட்களை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்பட்ட NiCo2Se4 நானோகுழாய் கோளங்களின் கட்டமைப்பைக் காட்டும் வரைபடத்தை இந்த கிராஃபிக் கொண்டுள்ளது. NiCo2Se4 நானோகுழாய் கோளங்களுடன் கட்டப்பட்ட பொட்டாசியம்-அயன் பேட்டரிகளின் மேம்படுத்தப்பட்ட செயல்திறனைக் காட்டும் வரைபடமும் இதில் அடங்கும்.

லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்கு மாற்றுகளைக் கண்டறியும் பணியில் ஈடுபட்டுள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள் பொட்டாசியம்-அயன் பேட்டரிகள் மீது தங்கள் கவனத்தைத் திருப்பியுள்ளனர். பொட்டாசியம் ஒரு ஏராளமான வளமாகும், மேலும் தொழில்நுட்பம் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளைப் போலவே செயல்படுகிறது, ஆனால் இந்த பேட்டரிகள் பெரிய அளவில் உருவாக்கப்படவில்லை, ஏனெனில் அயனி ஆரம் ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் தரமற்ற மின்வேதியியல் செயல்திறனில் சிக்கல்களை ஏற்படுத்துகிறது.

இந்த சிக்கலை தீர்க்க, ஆராய்ச்சியாளர்கள் NiCo2Se4, ஒரு பைமெட்டாலிக் செலினைடு, கோள வடிவ மின்முனைகளை உருவாக்க பரிசீலித்து வருகின்றனர். கோளங்கள் NiCo2Se4 நானோகுழாய்களைக் கொண்டு கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளன, இது பொட்டாசியம் அயனிகளின் விரைவான பரிமாற்றம் மற்றும் சேமிப்பிற்கான மின்வேதியியல் வினைத்திறனை மேம்படுத்துகிறது.

செப்டம்பர் 14 அன்று எனர்ஜி மெட்டீரியல்ஸ் அண்ட் டிவைசஸில் வெளியிடப்பட்ட ஆய்வறிக்கையில் இந்த ஆராய்ச்சி வழங்கப்பட்டது.

“பைமெட்டாலிக் செலினைடுகள் இரண்டு உலோகங்களின் மேம்படுத்தும் அம்சங்களை ஒருங்கிணைக்கின்றன, அவை செறிவான ரெடாக்ஸ் எதிர்வினை தளங்கள் மற்றும் உயர் மின்வேதியியல் செயல்பாடுகளைக் காட்டுவதன் மூலம் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன. ஒரு பைமெட்டாலிக் செலினைடு, NiCo2Se4, சோடியம் சேமிப்பு, சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் மற்றும் எலக்ட்ரோகேடலிஸ்ட்கள் மற்றும் பொட்டாசியம் அயனி சேமிப்பிற்கான கணிசமான திறனை முன்வைத்தது.

“NiCo2Se4 ஐ இரண்டு-படி நீர் வெப்ப செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம், மலர் போன்ற கொத்துக்களைக் கொண்ட ஒரு நானோகுழாய் அமைப்பு உருவாகிறது, பொட்டாசியம் அயனி/எலக்ட்ரான் பரிமாற்றத்திற்கு வசதியான சேனல்களை உருவாக்குகிறது” என்று ஆற்றல் சேமிப்பு பொருட்கள் மற்றும் சாதனங்களின் பொறியியல் ஆராய்ச்சி மையத்தின் ஆராய்ச்சியாளர் Mingyue Wang கூறினார். சீனாவின் சியானில் உள்ள சியான் ஜியாடோங் பல்கலைக்கழகத்தில்.

ஆரம்பத்தில், திடமான நானோநீள்களுடன் கூடிய Ni-Co முன்னோடி கோளங்கள் தயாரிக்கப்படுகின்றன. இந்த கோளங்கள் நன்கு வரையறுக்கப்பட்ட படிக அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன, அவை செலினைசேஷன் எனப்படும் செயல்முறையின் போது செலினைடுக்கு வெளிப்படும். இந்த செயல்முறை Ni-Co முன்னோடிக்கு செலினியத்தை அறிமுகப்படுத்துகிறது, NiCo2Se4 நானோகுழாய் ஷெல்லை உருவாக்குகிறது.

கிர்கெண்டால் விளைவு எனப்படும் ஒரு நிகழ்வின் காரணமாக வெற்று குழாய்கள் உருவாகின்றன, இது இரண்டு உலோகங்கள் அவற்றின் அணுக்களின் பரவல் விகிதங்களில் உள்ள வேறுபாட்டின் காரணமாக நகரும் போது. இந்த நானோகுழாய்கள் சுமார் 35 நானோமீட்டர்கள் அகலம் கொண்டவை, பொட்டாசியம் அயனிகள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் பரிமாற்றத்திற்கு போதுமான இடத்தை அளிக்கிறது.

பல்வேறு சோதனைகள் மற்றும் பகுப்பாய்வுகள் மூலம், NiCo2Se4 அனோட்கள் பொட்டாசியம் அயனிகள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களை எவ்வளவு நன்றாக நகர்த்தவும் சேமிக்கவும் முடியும் என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்களால் உறுதிப்படுத்த முடிந்தது. மற்ற எலக்ட்ரோடு பொருட்களை விட NiCo2Se4 மிகவும் செயலில் உள்ள தளங்களைக் கொண்டுள்ளது, ஒரே மாதிரியாக விநியோகிக்கப்பட்ட கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் ஆராய்ச்சியின் போது சோதிக்கப்பட்ட பிற மின்முனைகளை விட சிறப்பாக செயல்பட்டது.

“Ni3Se4 மற்றும் Co3Se4 உள்ளிட்ட பிற சோதனை செய்யப்பட்ட மின்முனைகளைக் காட்டிலும் NiCo2Se4 நானோகுழாய் மின்முனையானது சுழற்சி நிலைத்தன்மை மற்றும் வீதத் திறனின் அடிப்படையில் மிகச் சிறந்த மின்வேதியியல் செயல்திறனை வழங்கியது. இதற்குக் காரணம் NiCo2Se4 இன் தனித்துவமான நானோகுழாய் அமைப்பு மற்றும் இரண்டு உலோகங்களின் இணை-இருப்பினால் வழங்கப்படும் சினெர்ஜி. ,” என்றார் வாங்.

இந்த மோனோமெட்டாலிக் சகாக்கள், Ni3Se4 மற்றும் Co3Se4 ஆகியவை பைமெட்டாலிக் NiCo2Se4 போல வெற்றிபெறவில்லை, ஏனெனில் இரண்டு உலோகங்கள் (Ni மற்றும் Co) ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்புகொள்வதால். NiCo2Se4 அதிக திறன் கொண்டது, இது சுழற்சி நிலைத்தன்மை மற்றும் உயர்-விகித செயல்திறனை பராமரிக்க மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

“இந்த வேலை, அசாதாரண பொட்டாசியம் அயன் சேமிப்பு செயல்திறன் கொண்ட பொட்டாசியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்கான அனோட்களாக மைக்ரோ/நானோ-கட்டமைக்கப்பட்ட பைனரி மெட்டல் செலினைடுகளை வடிவமைப்பதில் புதிய நுண்ணறிவுகளை வழங்குகிறது” என்று வாங் கூறினார்.

Source link

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *