ক্রমাগত সিভিডি কার্বন ন্যানোটিউব জমা দ্বারা পরিবর্তিত ফ্লো ব্যাটারি ইলেক্ট্রোডের কাঠামোগত এবং কর্মক্ষমতা সুবিধা

ফ্লো ব্যাটারির ইলেক্ট্রোড সাধারণত ইলেক্ট্রোড অনুভূত এবং ইলেক্ট্রোড কাপড় দিয়ে তৈরি হয়। প্রক্রিয়াটির মধ্যে টেক্সটাইল প্রযুক্তির মাধ্যমে প্রাক-অক্সিডাইজড ফাইবারকে অনুভূত বা কাপড়ে তৈরি করা হয়, তারপরে কার্বনাইজেশন, গ্রাফিটাইজেশন এবং ইলেক্ট্রোড তৈরির জন্য সক্রিয়করণ অন্তর্ভুক্ত থাকে। ইলেক্ট্রোড উপাদানের কর্মক্ষমতা প্রভাবিত করার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ হল সক্রিয়করণ পদক্ষেপ। প্রচলিত অ্যাক্টিভেশন প্রক্রিয়া অক্সিডেশন অ্যাক্টিভেশনের মাধ্যমে সঞ্চালিত হয়, সাধারণত উচ্চ-তাপমাত্রার তাপ চিকিত্সার সাথে বায়ু বা কিছু জলীয় বাষ্পের সাথে মিশ্রিত বায়ু, বিভিন্ন সক্রিয় কার্যকরী গোষ্ঠীকে (সাধারণত হাইড্রোক্সিল এবং কার্বক্সিল গ্রুপ) কার্বন ফাইবারের উপরিভাগে গ্রাফ্ট করার জন্য, হাইড্রোফিলিক প্রভাব অর্জন করে। অক্সিডেটিভ এচিংয়ের কারণে, কার্বন ফাইবারগুলির নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি পায় এবং সক্রিয় স্থানগুলিকে উন্নত করা হয়, এইভাবে ভাল-সক্রিয় হাইড্রোফিলিক ইলেক্ট্রোড উপাদান তৈরি হয়। এই প্রক্রিয়াটি সরলতা, সুবিধা এবং কম খরচের দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। যাইহোক, অক্সিজেন-ধারণকারী কার্যকরী গ্রুপগুলির অনুপাত এবং পরিমাণ সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে অক্ষম হওয়ার অসুবিধা রয়েছে। কার্বন ফাইবারগুলিতে হাইড্রক্সিল এবং কার্বক্সিল গ্রুপের রাসায়নিক বন্ধনগুলি ভাঙা এবং নিষ্ক্রিয় হওয়ার ঝুঁকিপূর্ণ; অক্সিডেশন অ্যাক্টিভেশন প্রক্রিয়া গ্রাফাইটেড কার্বন ফাইবারের পৃষ্ঠে অক্সিডাইজড গ্রাফাইটের উপস্থিতির দিকে পরিচালিত করে, যার ফলে দুর্বল পরিবাহিতা হয়; অক্সিডেশন অ্যাক্টিভেশন প্রক্রিয়ার কারণে নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের বৃদ্ধি অত্যন্ত কম, সাধারণত 2 m²/g এর বেশি হয় না এবং প্রতিক্রিয়া সাইটগুলির বৃদ্ধি তুলনামূলকভাবে ছোট।

আমাদের সক্রিয়করণ প্রক্রিয়া একটি ক্রমাগত বাষ্প জমা প্রক্রিয়ার মাধ্যমে গ্রাফিটাইজড কার্বন ফাইবারের পৃষ্ঠে কার্বন ন্যানোটিউব জমা করা জড়িত। গ্যাস প্রবাহ এবং চাপের অবস্থা নিয়ন্ত্রণ করে, কার্বন ন্যানোটিউবগুলি কার্বন তন্তুগুলির পৃষ্ঠের উপর সমানভাবে প্রলেপ দেওয়া হয় (অনুঘটকের অনুপস্থিতির কারণে, কার্বন ন্যানোটিউবগুলি কেবল কার্বন ফাইবারের উপরই ঘেঁষতে এবং বৃদ্ধি পেতে পারে, যার ফলস্বরূপ কার্বন ন্যানোটিউবগুলির একটি শক্ত আবরণ তৈরি হয় যা পড়ে যায় না)। তারপর, নাইট্রিডেশনের মাধ্যমে, হাইড্রোজেন বিবর্তন পার্শ্ব প্রতিক্রিয়াকে বাধা দেওয়ার জন্য পাইরোল এবং পাইরিডিন গঠনগুলি গ্রাফ্ট করা হয়। অবশেষে, অক্সিজেন-ধারণকারী কার্যকরী গোষ্ঠীগুলিকে পৃষ্ঠের উপর কলম করার জন্য বিভিন্ন তাপমাত্রা অঞ্চলে জারণ প্রতিক্রিয়া ঘটে।

এই প্রক্রিয়ার বৈশিষ্ট্য হল:

1. কার্বন ন্যানোটিউব জমা করার মাধ্যমে গঠিত কৈশিক ঘটনাটি একটি শারীরিক পদ্ধতির মাধ্যমে হাইড্রোফিলিক প্রভাব অর্জন করে, এটিকে নিষ্ক্রিয় করার প্রবণতা কম করে;

2. নির্দিষ্ট পৃষ্ঠ এলাকা বড়, সাধারণত ≥10㎡/g, যা প্রচলিত প্রক্রিয়ার 5-10 গুণ;

3. ন্যূনতম অক্সিডেশন এচিং আছে, এবং ইলেক্ট্রোডের অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ কম। এই প্রক্রিয়াটি প্রচলিত অক্সিডেশন অ্যাক্টিভেশন পদ্ধতি থেকে পৃথক যা কার্বন ফাইবারকে ক্ষতিগ্রস্ত করে। এটি শুধুমাত্র কার্বন ফাইবারের ক্ষতি করে না, তবে এটি কার্বন ফাইবারের পরিবাহিতা এবং শক্তি বাড়াতেও সাহায্য করে এবং এমনকি উচ্চ জমার মাধ্যমে শক্ত ইলেক্ট্রোড তৈরি করতে পারে। সাধারণত, একটি 2.5 মিমি ইলেক্ট্রোডের ভোল্টেজ কার্যকারিতা সাধারণত ≥88% হয়, যখন 4.35 মিমি পুরু ইলেক্ট্রোডের ভোল্টেজের কার্যকারিতা সাধারণত ≥87% হয়, চমৎকার কর্মক্ষমতা প্রদর্শন করে। আমাদের কোম্পানির চীনে প্রথম ক্রমাগত CVD বাষ্প জমা করার চুল্লি রয়েছে, যা CVD বাষ্প জমার মাধ্যমে CNT-এর ইন-সিটু বৃদ্ধির জন্য ব্যবহৃত হয়। ≤0.5% এর একটি চক্র ক্ষতি সহ এটি 10,000 টিরও বেশি চক্রের মধ্য দিয়ে গেছে। ইলেক্ট্রোড ফেল্টস এবং ইলেক্ট্রোড কাপড়ের নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল সাধারণত 12㎡/g, যার সর্বোচ্চ অর্জন 600㎡/g হয়। CNT-এর ব্যাস 8-10nm এবং দৈর্ঘ্য 100-200nm।