ساخت نانوكامپوزيت كربن سخت- سيليكون به‎عنوان ماده فعال آندي باتري يون ليتيوم

در اين پژوهش، با استفاده از رزين فنولي به عنوان پيش ماده كربني و مقادير مختلف اتيلن گليكول به عنوان عامل حفره‌ساز نمونه هاي كربن سخت متخلخل سنتز شدند. نمونه ها توسط پراش پرتو ايكس (XRD) و جذب و واجذب گاز نيتروژن مشخصه يابي شدند. در الگوهاي پراش پرتو ايكس نمونه ها، پيك هاي پهن مشاهده شد كه نشان دهنده ساختار آمورف آنهاست. همچنين نمودارهاي جذب و واجذب گاز نشان داد كه ايزوترم جذب نمونه ها از نوع چهارم است و تمام نمونه ها ساختار نانومتخلخل دارند. آزمون هاي شارژ و دشارژ براي به دست آوردن ظرفيت از نمونه ها گرفته شد. نمونه اي كه داراي بيشترين ظرفيت، پهن ترين الگوي پراش پرتو ايكس و ميزان تخلخل مناسب بود، براي تركيب شدن با سيليكون انتخاب شد. نانوذرات سيليكون توسط آسياكاري مكانيكي از ميكروذرات سيليكون به دست آمدند. براساس الگوي پراش پرتو ايكس نانوذرات سيليكون ساختار بلوري داشته و تصاوير ميكروسكوپي الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM) نيز نشان داد ذرات در اندازه نانومتري بوده و توزيع يكنواختي دارند. الگوهاي پراش پرتو ايكس نانوكامپوزيت ها نيز بررسي شده و وجود سيليكون و كربن سخت در ساختار آنها تأييد شد. بر اساس آزمون هاي الكتروشيميايي مشاهده شد كه افزودن مقداري سيليكون ظرفيت نانوكامپوزيت را افزايش داده و بازده كولني و طول عمر را بهبود مي بخشد.