টাইটানিয়াম-ভিত্তিক উপকরণরিচার্জেবল লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ক্ষেত্রে তাদের স্থিতিশীল গঠন, চমৎকার চক্র কর্মক্ষমতা, প্রচুর ক্রাস্টাল রিসোর্স, কম খরচে এবং অ-বিষাক্ততার কারণে ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে। যেহেতু সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি এবং লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির কাজের পদ্ধতি একই রকম, তাই টাইটানিয়াম-ভিত্তিক উপকরণগুলি সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি ইলেক্ট্রোড উপকরণগুলির গবেষণায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। উপরন্তু, টাইটানিয়াম-ভিত্তিক উপকরণগুলির সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে কম চার্জ এবং ডিসচার্জ ভোল্টেজ প্ল্যাটফর্ম রয়েছে, যা নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড ক্ষেত্রে তাদের প্রয়োগ গবেষণায় অনেক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। বর্তমানে, টাইটানিয়াম-ভিত্তিক পদার্থের গবেষণার হটস্পটগুলি মূলত টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড, লিথিয়াম টাইটানেট, সোডিয়াম টাইটানেট এবং সোডিয়াম টাইটানিয়াম ফসফেটের মতো উপকরণগুলিতে কেন্দ্রীভূত। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, গবেষকদের প্রাসঙ্গিক কাজটি মূলত টাইটানিয়াম-ভিত্তিক নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপকরণগুলির ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্সের অক্সিডেশন/হ্রাস প্রক্রিয়া এবং অপ্টিমাইজেশন অন্বেষণ করা হয়েছে। এই বিভাগটি প্রধানত বেশ কয়েকটি টাইটানিয়াম-ভিত্তিক নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপকরণগুলির মৌলিক বৈশিষ্ট্য এবং স্ফটিক কাঠামোর পরিচয় দেয় এবং উপকরণগুলির পরিবর্তন গবেষণা, ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কর্মক্ষমতা এবং সোডিয়াম স্টোরেজ প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা করে।
Ti02 নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদান
টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য একটি সাধারণ এমবেডেড নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদান হিসাবে স্থিতিশীল কাঠামো, অ-বিষাক্ততা, কম দাম এবং প্রচুর উপকরণের মতো সুবিধার কারণে ব্যাপক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। Ti02 Ti06 অষ্টহেড্রন এবং Ti4+ দিয়ে গঠিত। Ti02 এর পলিমর্ফটি Ti06 অক্টাহেড্রনের সংযোগ মোডের সাথে সম্পর্কিত। বর্তমান গবেষণার ধরনগুলির মধ্যে প্রধানত অ্যানাটেস, রুটাইল, ব্রোঞ্জ এবং ব্রুকাইটের প্রকার, স্ফটিক গঠন অন্তর্ভুক্ত। Rutile Ti02 একটি টেট্রাগোনাল স্ফটিক সিস্টেম। Ti পরমাণুটি জালির কেন্দ্রে অবস্থিত এবং ছয়টি অক্সিজেন পরমাণু অষ্টহেড্রনের কোণে অবস্থিত। প্রতিটি অষ্টহেড্রন আশেপাশের দশটি অষ্টহেড্রনের সাথে সংযুক্ত, যার মধ্যে আটটি কোণ এবং দুটি ভাগের প্রান্ত। প্রতি দুটি Ti02 অণু একটি একক কোষ গঠন করে। anatase Ti02 এর গঠনটিও একটি টেট্রাগোনাল স্ফটিক সিস্টেম, যেখানে প্রতিটি অষ্টহেড্রন আশেপাশের আটটি অষ্টহেড্রনের সাথে সংযুক্ত থাকে, যার মধ্যে চারটি প্রান্ত এবং চারটি ভাগ কোণ। চারটি Ti02 একটি ইউনিট সেল গঠন করে। ব্রুকাইট TiO2 অর্থরহম্বিক সিস্টেমের অন্তর্গত। ছয়টি টিও 2 একটি ইউনিট সেল গঠন করে এবং গঠনটি অস্থির। অতএব, ব্রুকাইট TiO2 প্রকৃতিতে তুলনামূলকভাবে বিরল। এই স্ফটিক পর্যায়গুলির মধ্যে, রুটাইল পর্যায়টি সবচেয়ে স্থিতিশীল। Anatase এবং brookite TiO2 উচ্চ-তাপমাত্রা গরম করার পরে একটি অপরিবর্তনীয় এক্সোথার্মিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে রুটাইল পর্যায়ে রূপান্তরিত হতে পারে। যদিও Na+ এর ব্যাসার্ধ Li+ এর চেয়ে বড়, যেহেতু অ্যানাটেস জালিতে এম্বেড করা Na এর সক্রিয়করণ বাধা প্রায় Li-এর মতোই, বেশিরভাগ গবেষণার ফলাফল অ্যানাটেস টিও 2-কে কেন্দ্র করে। তদুপরি, TiO2-এর বিভিন্ন স্ফটিক ফর্মগুলির মধ্যে, প্রাকৃতিক অ্যানাটেস TiO2 হল Li এম্বেডিংয়ের প্রথম দিকের প্রধান কাঠামোগুলির মধ্যে একটি।
যদিও TiO2 এর অনেক সুবিধা রয়েছে যেমন কম দাম এবং স্থিতিশীল কাঠামো, তবুও সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডে ব্যবহার করার সময় এটির অনেক ত্রুটি রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, যেহেতু TiO2-তে Ti4+-এর কোনো d ইলেকট্রন নেই, তাই সমস্ত TiO2 স্ফটিক ফর্ম ইলেকট্রনিক ইনসুলেটর, যা সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে TiO2-এর ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কর্মক্ষমতাকে ব্যাপকভাবে সীমিত করে। একই সময়ে, TiO2 এর কিছু ত্রুটির কারণে, Na+ এর বৃহৎ ব্যাসার্ধ এবং ধীর গতির ট্রান্সমিশন রেট সহ, এর সোডিয়াম স্টোরেজ কর্মক্ষমতাও আদর্শ নয়। অতএব, TiO2 এর উপর অনেক বর্তমান গবেষণা উপাদান ন্যানো-সাইজিং, ইন্টারফেস পরিবর্তন, আয়ন ডোপিং, বিভিন্ন ধরনের C কম্পোজিট এবং অঙ্গসংস্থান ও গঠন অপ্টিমাইজেশানের মাধ্যমে TiO2 এর বৈদ্যুতিন পরিবাহিতা এবং আয়নিক পরিবাহিতা উন্নত করার উপর ফোকাস করে।
নিরাকার TiO2 সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়। নিরাকার TiO2 ন্যানোটিউবগুলি সরাসরি টাইটানিয়াম ফয়েলে জন্মায় এবং প্রাপ্ত উপাদান সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড হিসাবে ব্যবহৃত হয়। উল্টানো যায় এমন নির্দিষ্ট ক্ষমতা 150 mA·h·g-1 এ পৌঁছাতে পারে এবং ব্যাটারির সাইকেল পারফরম্যান্স চমৎকার।
আরো তথ্যের জন্য আমাদের সাথে যোগাযোগ করুন. ধন্যবাদ
নিকোল
কোম্পানি: Baoji Jimiyun Dynamic Co., Ltd
দেশ: চীন
যোগ করুন: বাওটি রোড, জিনতাই, বাওজি শহর, শানসি, চীন
সেল:+86 13369210920
Gmail:nicole@jmyunti.com
ওয়েবসাইট: www.jm-titanium.com
