اثر افزودنی های نانو کربن بر گرافیتاسیون آند باتری های لیتیمی ذخیره کننده سلول های خورشیدی

توسعه وسایل الکترونیکی تقاضا را برای باتریهای قابل شارژ افزایش داده است که در این میان باتری های لیتیمی از دیگر انواع باتری ها عملکرد و بازده مناسب تری دارند. یکی از کاربردهای اصلی باتری های لیتیمی به عنوان انباره ذخیره ساز انرژی حاصل از پنل های خورشیدی می باشد. در باتری های قابل شارژ لیتیمی کاربرد گرافیت ها و مواد کربنی به عنوان آند تاکنون تقریبا بدون رقیب بوده اند. این مواد گرافیتی علاوه بر ویژگی هایی چون پتانسیل آندی نزدیک به لیتیم فلزی، واکنش اکسایش/کاهش برگشت پذیر و ظرفیت ویژه نسبتا بالا، مشکلات ایمنی به کارگیری لیتیم فلزی را نیز در بر ندارند. در این پژوهش گرافیت مصنوعی جهت کاربرد به عنوان آند باتری لیتیمی از قیر قطران تولید شده است. پخت اولیه نمونه ها در 1000 درجه سانتی گراد انجام گرفت و سپس نمونه های حاوی افزودنی کربن نانو تیوب و کربن بلک جهت گرافیتاسیون تا دمای 2000 درجه سانتی گراد حرارت دیدند. بررسی تاثیر افزودنی ها، در دماهای مختلف کربونیزاسیون و گرافیتاسیون نظیر 1000 و 2000 درجه سانتی گراد با مطالعات ریز ساختاری توسط میکروسکوپ الکترونی رویشی (SEM) انجام شد. همچنین از آنالیز تفرق اشعه ایکس و طیف رامان برای تعین فازهای حاصل شده حین عملیات حرارتی و تغییرات ساختاری استفاده شد. نتایج نشان داد که افزودنی کربن نانو تیوب، بر گرافیتاسیون قطران مزوفاز تاثیر مناسبی دارد ولی کربن بلک اثر قابل توجهی، برای کاهش دمای گرافیتاسیون ندارد.

Keywords:

باتری لیتیم , گرافیت , قیر قطران