شمسی خلیوں کے لیے الیکٹروڈ مواد کے طور پر، گریفائٹ اس کی اچھی برقی اور تھرمل چالکتا اور اچھی کیمیائی استحکام کی وجہ سے شمسی خلیوں کے لیے الیکٹروڈ کی تیاری میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔
اس وقت، مارکیٹ میں عام گریفائٹ مصنوعات کی دو اہم اقسام ہیں: ایک مصنوعی گریفائٹ (جسے قدرتی گریفائٹ بھی کہا جاتا ہے)؛ دوسرا اعلی طہارت گریفائٹ ہے (جسے سیمی کنڈکٹیو گریفائٹ بھی کہا جاتا ہے)۔
مصنوعی گریفائٹ بنیادی طور پر کاربن ایٹموں پر مشتمل ہوتا ہے اور یہ ایک غیر نامیاتی غیر دھاتی مواد ہے جسے الیکٹرانک صنعتی مصنوعات جیسے conductive pastes، conductive agents اور کاربن بلیک بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس کا بنیادی استعمال برقی توانائی کے استعمال کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے الیکٹرانکس کی صنعت میں کنڈکٹو ایجنٹ کے طور پر ہے۔
تاہم، ناقص چالکتا، ناقص تھرمل چالکتا، تھرمل توسیع کا اعلیٰ گتانک، خراب تھرمل استحکام، کم مکینیکل طاقت اور قدرتی اور نیم کنڈکٹیو مصنوعی گریفائٹ کی دیگر وجوہات کی وجہ سے، اسے سولر سیل الیکٹروڈز میں براہ راست استعمال نہیں کیا جا سکتا۔
لہذا، شمسی خلیوں کی پیداوار کے عمل میں، قدرتی اور نیم کنڈکٹیو مصنوعی گریفائٹ کو اس کی تھرمل اور برقی چالکتا کو بہتر بنانے کے لیے صاف کرنے کی ضرورت ہے۔ ایک ہی وقت میں، اس کے تھرمل توسیع گتانک اور میکانی طاقت کو بہتر بنانے کے لئے ضروری ہے.
اس کے علاوہ، مصنوعی گریفائٹ، فوٹو وولٹک صنعت میں ایک اہم خام مال کے طور پر، بنیادی طور پر لیتھیم آئن بیٹریوں کے لیے انوڈ مواد، شمسی خلیوں کے لیے کنڈکٹیو ایجنٹ، الیکٹروڈ پیسٹ اور کاربن بلیک کی تیاری میں استعمال ہوتا ہے۔
اعلی وولٹیج کی سطح تک فوٹو وولٹک صنعت کی ترقی کے ساتھ، الیکٹروڈ مواد کے لیے بہتر تقاضے پیش کیے جاتے ہیں: ایک طرف، ہائی وولٹیج کو یقینی بناتے ہوئے چالکتا کو بہتر بنانا ضروری ہے۔ دوسری طرف، سخت حالات میں ایپلی کیشنز کو اپنانے کے لیے اچھی تھرمل استحکام اور مکینیکل طاقت کی ضرورت ہوتی ہے۔
لہذا، قدرتی اور نیم کنڈکٹیو مصنوعی گریفائٹ کے بڑے فوائد ہیں اور یہ فوٹو وولٹک صنعت میں ناگزیر خام مال میں سے ایک بن گیا ہے، جو کہ فوٹو وولٹک فیلڈ میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والے الیکٹروڈ مواد کے طور پر قدرتی اور نیم کنڈکٹیو مصنوعی گرافین کو بھی زیادہ حاصل کرتا ہے۔ مارکیٹ سے زیادہ توجہ.
1. نئے کاربن پر مبنی الیکٹروڈ مواد تیار کریں۔
لیتھیم آئن بیٹریوں کے لیے اینوڈ مواد کے طور پر قدرتی اور نیم کنڈکٹیو مصنوعی گریفائٹ، دیگر فعال مواد جیسے کاربن بلیک اور کنڈیکٹو پولیمر کے ساتھ مل کر، لتیم آئن بیٹری انوڈ مواد تیار کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جو مؤثر طریقے سے بجلی کی کثافت اور سائیکل کو بہتر بنا سکتا ہے۔ بیٹریاں کی زندگی.
کاربن نانوٹوب/گریفائٹ مرکبات کو تیار کرنے اور انہیں شمسی خلیوں کے اینوڈز کے طور پر استعمال کرنے کے لیے قدرتی اور نیم کنڈکٹیو مصنوعی گریفائٹ کے ذریعے کاربن نانوٹوبس کا ذخیرہ ان کی طاقت کی کثافت، چارج ڈسچارج کی کارکردگی، شرح کارکردگی اور سائیکل کی زندگی کو مؤثر طریقے سے بہتر بنا سکتا ہے۔
کاربن نانوٹوب/گرافین مرکبات کو مصنوعی گریفائٹ اور کاربن نانوٹوبس کو خام مال کے طور پر استعمال کرتے ہوئے ایک سادہ طریقہ سے تیار کیا گیا تھا۔
کاربن بلیک اور گرافین کے مرکب کو ایک اضافی کے طور پر مرکب کیا جاتا ہے اور پولیمر الیکٹرولائٹ میں شامل کیا جاتا ہے تاکہ لتیم آئن بیٹری انوڈ مواد بن سکے۔
2. نئی لتیم آئن بیٹری اینوڈ
اعلی توانائی کی کثافت والی لتیم آئن بیٹریوں کی ترقی کے ساتھ، انوڈ مواد کے لیے اعلیٰ ضروریات کو پیش کیا گیا ہے، خاص طور پر بڑی صلاحیت، طویل سائیکل، کم قیمت اور کم لتیم کی کھپت کے لیے۔
گرافین اپنی اعلی مخصوص صلاحیت کی وجہ سے لیتھیم آئن بیٹری اینوڈ مواد کے ریسرچ ہاٹ سپاٹ میں سے ایک بن گیا ہے۔
اس کے علاوہ، گریفائٹ کی طرف سے نمائندگی کاربن مواد آہستہ آہستہ حالیہ برسوں میں ایک تحقیقی ہاٹ سپاٹ بن گیا ہے.
3. نئی گریفائٹ پر مبنی لتیم آئن بیٹری الیکٹروڈ سلوری
گرافین کو لتیم آئن بیٹریوں کے میدان میں اپنی بہترین الیکٹروکیٹالیٹک کارکردگی کی وجہ سے بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے، اور یہ اعلیٰ کارکردگی والے لتیم آئن بیٹری اینوڈس کی تیاری کے لیے ایک مثالی مواد ہے، لیکن لیتھیم آئن بیٹریوں میں اس کا اطلاق شدید متاثر ہوتا ہے۔ سطح پر لتیم آئنوں کو جذب کرنے کے بعد اس کی ناقص چالکتا اور بڑے حجم کی توسیع۔
اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے، کوریا کی سیول نیشنل یونیورسٹی کے سائنس دانوں نے گریفائٹ کی سطح پر گرافین کی تہوں کو اگانے کے لیے کیمیائی بخارات جمع کرنے (CVD) کا استعمال کیا، اور جامع مواد حاصل کرنے کے لیے گریفائٹ کی چادروں کے ساتھ جامع گرافین تہوں کا استعمال کیا۔
نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ: (1) جامع ڈھانچہ نہ صرف گرافین شیٹس کے آسانی سے جمع ہونے کا مسئلہ حل کرتا ہے بلکہ گریفائٹ شیٹس کی میکانکی خصوصیات کو بھی بہتر بناتا ہے۔ (2) جامع مواد میں گرافین کی تہہ کی سطح پر بڑی تعداد میں نامیاتی گروپ ہوتے ہیں، جو گرافین اور لیتھیم نمک کی رد عمل کو بہتر بنا سکتے ہیں۔ (3) جامع مواد میں بننے والا تین جہتی نیٹ ورک کا ڈھانچہ بیٹری میں موجود ذرات کے درمیان رابطے کی مزاحمت کو مؤثر طریقے سے دبا سکتا ہے اور الیکٹرو کیمیکل ری ایکشن کینیٹکس کو بہتر بنا سکتا ہے۔
4. تیاری کی ٹکنالوجی کی تحقیق اور تجزیہ اور conductive پیسٹ اینوڈ کے کلیدی عمل
الیکٹروڈ پیسٹ کو الیکٹروڈ شیٹس کے پیسٹ میں بنایا جاتا ہے اور کنڈیکٹیو ایڈیٹیو کے ساتھ مل کر ایک بیٹری میٹریل بناتا ہے جس میں کنڈکٹیو کرنٹ کلیکٹر ہوتا ہے، جو بیٹری کے فنکشن کا ایک اہم حصہ ہے، اور اس کی کارکردگی براہ راست بیٹری کی کارکردگی کو متاثر کرتی ہے۔
کنڈکٹیو پیسٹ اینوڈ کی تیاری کی ٹیکنالوجی میں گریفائٹ پیوریفیکیشن ٹیکنالوجی، لیتھیم آئن بیٹری الیکٹروڈ تیاری ٹیکنالوجی اور گریفائٹ الیکٹروڈ تیاری ٹیکنالوجی شامل ہے۔
کنڈکٹو سلوری بنیادی طور پر کنڈکٹیو ایجنٹ یا انوڈ مواد پر مشتمل ہوتی ہے، جسے الیکٹروڈ پروسیسنگ کے دوران چکنا کرنے والے کے طور پر الیکٹرولائٹ میں شامل کیا جا سکتا ہے تاکہ الیکٹروڈ اور الیکٹرولائٹ کے درمیان رابطے کے علاقے کو بڑھایا جا سکے، آئن کے پھیلاؤ کے راستے کو مختصر کیا جا سکے، اور رد عمل کی شرح میں اضافہ ہو سکے۔ لاگت کو کم کرنے کے لئے ردعمل کی گہرائی.