សាកលឿនជាងមុន អាយុកាលវែងជាងមុន: ល្បិចក្រាហ្វីន បង្កើនប្រសិទ្ធភាពអាគុយលីចូម

```html អ្នកនិពន្ធ៖ In Hyuk Son Jong Hwan Park Seongyong Park Kwangjin Park Sangil Han Jaeho Shin Seok-Gwang Doo Yunil Hwang Hyuk Chang Jang Wook Choi សេចក្តីសង្ខេប ការកែលម្អលក្ខណៈសម្បត្តិមួយដោយមិនបាត់បង់លក្ខណៈសម្បត្តិផ្សេងទៀតគឺជារឿងប្រឈមសម្រាប់អាគុយលីច-អ៊ីយ៉ុង ដោយសារតែធម្មជាតិនៃការផ្លាស់ប្តូររវាងប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ៗ។ នៅទីនេះ យើងរាយការណ៍ពីដំណើរការដាក់ស្រទាប់គីមី vapor deposition ដើម្បីដាំដុះការប្រមូលផ្តុំក្រាហ្វែន–ស៊ីលីកា ដែលត្រូវបានគេហៅថា បាល់ក្រាហ្វែន។ រចនាសម្ព័ន្ធបីវិមាត្រដែលមានលក្ខណៈជាជាន់ខ្ពស់របស់វាដែលមានមជ្ឈមណ្ឌលភាគល្អិតស៊ីលីកុនអុកស៊ីត អនុញ្ញាតឱ្យបាល់ក្រាហ្វែនត្រឹមតែ 1 wt% ត្រូវបានเคลือบយ៉ាងល្អនៅលើអេឡិចត្រូតកាតូដស្រទាប់ដែលសំបូរទៅដោយនីកែលតាមរយៈ Nobilta milling ដែលអាចពង្រីកបាន។ ការเคลือบបាល់ក្រាហ្វែនធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវអាយុកាលវដ្ត និងសមត្ថភាពសាកថ្មលឿន ដោយការទប់ស្កាត់ប្រតិកម្មចំហៀងដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ និងផ្តល់នូវផ្លូវចម្លងដ៏មានប្រសិទ្ធភាព។ បាល់ក្រាហ្វែនដោយខ្លួនឯងក៏បម្រើជាសម្ភារៈអេឡិចត្រូតអានូតផងដែរ ជាមួយនឹងសមត្ថភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ 716.2 mAh g−1។ កោសិកាពេញលេញដែលរួមបញ្ចូលបាល់ក្រាហ្វែន បង្កើនដង់ស៊ីតេថាមពលបរិមាណបាន 27.6% បើប្រៀបធៀបទៅនឹងកោសិកាត្រួតពិនិត្យដែលមិនមានបាល់ក្រាហ្វែន ដោយបង្ហាញពីលទ្ធភាពនៃការទទួលបាន 800 Wh L−1 នៅក្នុងការកំណត់កោសិកាពាណិជ្ជកម្ម រួមជាមួយនឹងសមត្ថភាពវដ្តខ្ពស់ 78.6% retention បន្ទាប់ពី 500 វដ្តនៅ 5C និង 60 °C។ សេចក្តីផ្តើម ការអភិវឌ្ឍន៍បន្តនៃអាគុយលីច-អ៊ីយ៉ុង (LIBs) បាននាំឱ្យមានការកែលម្អគួរឱ្យកត់សម្គាល់ក្នុងប្រតិបត្តិការរបស់វារួមមាន ដង់ស៊ីតេថាមពល ដង់ស៊ីតេថាមពល អាយុកាលវដ្ត និងសុវត្ថិភាព។ បច្ចុប្បន្ននេះ ឧបករណ៍ IT ចល័តមានតួនាទីសំខាន់ក្នុងការប្រើប្រាស់ LIBs ដែលលក្ខណៈប្រតិបត្តិការរបស់ LIBs ទំនើបៗ ភាគច្រើនមានការពេញចិត្ត , , ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសាររថយន្តអគ្គិសនី (EVs) បានរីកចម្រើនក្នុងទីផ្សារ LIBs លក្ខណៈអគ្គិសនី-គីមីដែលសំខាន់ៗបានដាក់ស្តង់ដារដែលពិបាកជាងនេះ។ ខណៈពេលដែលដង់ស៊ីតេថាមពលខ្ពស់ជាងត្រូវបានចង់បានសម្រាប់ការបើកបរបានចម្ងាយឆ្ងាយ ការកើនឡើងនៃ kinetics ប្រតិកម្មត្រូវបានទាមទារសម្រាប់ការសាកថ្មលឿន និងប្រតិបត្តិការអត្រាលឿន។ សុវត្ថិភាពក៏ជាកត្តាសំខាន់សម្រាប់កម្មវិធី EV ផងដែរ។ បញ្ហាប្រឈមដ៏ធំមួយគឺការយកឈ្នះលើទំនាក់ទំនងដែលផ្លាស់ប្តូររវាងលក្ខណៈសំខាន់ៗទាំងនេះ។ វាជាធម្មតាមិនងាយស្រួលទេក្នុងការកែលម្អលក្ខណៈសម្បត្តិមួយដោយមិនបាត់បង់លក្ខណៈសម្បត្តិផ្សេងទៀត។ 1 2 3 ទំនាក់ទំនងដែលផ្លាស់ប្តូរនេះគឺមានភាពច្បាស់លាស់ជាពិសេសរវាងដង់ស៊ីតេថាមពល និងការសាកថ្មលឿន (ឬសមត្ថភាពថាមពល)។ ខណៈពេលដែលការប្រើប្រាស់ nanomaterials ជាសមាសធាតុសកម្ម , និងការបញ្ចូល nanomaterials កាបូន , , ជាភ្នាក់ងារចម្លង បានបង្ហាញពីអត្រាសាកថ្មដែលប្រសើរឡើងដោយការកាត់បន្ថយចម្ងាយ diffusion អ៊ីយ៉ុង និងភាពធន់ទ្រាំខាងក្នុង ប៉ុន្តែវិធីសាស្រ្តភាគច្រើនទាំងនេះនៅតែត្រូវការការកែលម្អបន្ថែមទៀត មុនពេលដែលពួកគេអាចត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យា LIB បច្ចុប្បន្ន។ ដង់ស៊ីតេ tap នៃ nanomaterials គឺទាបជាងភាគល្អិតមីក្រូទូទៅច្រើន ដែលជាកត្តាអវិជ្ជមានចំពោះដង់ស៊ីតេថាមពលបរិមាណ ដែលជាកត្តាសំខាន់សម្រាប់កម្មវិធី LIB ជាច្រើនជាងសមភាគylated។ នៅក្នុងបរិបទស្រដៀងគ្នាចំពោះការកាត់បន្ថយភាពធន់ទ្រាំខាងក្នុង ការបញ្ចូល nanomaterials កាបូនដូចជាក្រាហ្វែនត្រូវបានបង្ហាញថាមានប្រសិទ្ធភាពក្នុងការបង្កើនការចម្លងអគ្គិសនីនៃអេឡិចត្រូតក្នុងបន្ទប់ពិសោធន៍។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ការសម្រេចបានការចែកចាយឯកសណ្ឋាននៃមាតិកាទម្ងន់តិចតួច (នោះគឺ <3 wt%) នៃ nanomaterials កាបូនក្នុងដំណើរការ slurry ដែលអាចពង្រីកបាន នៅតែមិនទាន់ត្រូវបានបង្ហាញ។ ការកែប្រែសម្ភារៈសកម្មដែលមានស្រាប់ដោយការធ្វើ dope ជាមួយធាតុបរទេស , ឬការគ្រប់គ្រង stoichiometric , , ក៏អាចបង្កើន diffusivity នៃអ៊ីយ៉ុង Li ហើយដូច្នេះអត្រាសាកថ្មនៃសម្ភារៈសកម្មបែបប្រពៃណីដែលមានវិមាត្រមីក្រូម៉ែត្រផងដែរ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ វិធីសាស្រ្តភាគច្រើនទាំងនេះមានប្រសិទ្ធភាពដោយចំណាយសមត្ថភាពជាក់លាក់។ 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 លើសពីនេះ កត្តាដង់ស៊ីតេថាមពល និងការសាកថ្មលឿន ការសម្រេចបានអាយុកាលវដ្តយូរ ជាពិសេសនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (នោះគឺ 60 °C) នៅតែជាបញ្ហាប្រឈមសម្រាប់ LIBs ទំនើបៗ ដែលរួមបញ្ចូលសម្ភារៈអេឡិចត្រូតដែលមានសមត្ថភាពខ្ពស់។ ខណៈពេលដែលសម្ភារៈអុកស៊ីតស្រទាប់ដែលសំបូរទៅដោយនីកែល (Ni)-rich និង Li-rich ត្រូវបានចាត់ទុកថាជាសម្ភារៈអេឡិចត្រូតកាតូដដែលនឹងមកដល់ ដោយសារតែសមត្ថភាពជាក់លាក់ល្អជាងរបស់ពួកគេ បើប្រៀបធៀបទៅនឹងសម្ភារៈ LiCoO2 បែបបុរាណ វាត្រូវបានគេដឹងយ៉ាងច្បាស់ថា ការលាយកាតុងionដែលមិនអាចជៀសវាងបានក្នុងអំឡុងពេលសាកថ្ម បំផ្លាញរចនាសម្ព័ន្ធស្រទាប់ទៅជារចនាសម្ព័ន្ធ spinel ឬ rock-salt រួមជាមួយនឹងប្រតិកម្មចំហៀងដែលមិនចង់បាននៅលើផ្ទៃអេឡិចត្រូត។ ដោយពិចារណាកិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងដែលបានធ្វើឡើងរហូតមកដល់ពេលនេះ ដំណោះស្រាយដ៏ប្រាកដនិយមបំផុតមួយសម្រាប់ការសម្រេចបានការសាកថ្មលឿននៃសម្ភារៈអេឡិចត្រូតកាតូដជាមួយនឹងការបាត់បង់ថាមពល និងអាយុកាលវដ្តតិចតួចបំផុត ពាក់ព័ន្ធនឹងការស្វែងរកសម្ភារៈការពារចម្លង ដែលអាចត្រូវបានเคลือบដោយឯកសណ្ឋាននៅលើសម្ភារៈសកម្មជាមួយនឹងមាតិកាតិចតួចបំផុត។ ការស្វែងរកសម្ភារៈអេឡិចត្រូតអានូតទំនើបក៏ចាំបាច់ផងដែរ ដោយសារអេឡិចត្រូតអានូតក្រាហ្វাইটបច្ចុប្បន្នមានបញ្ហាជាមួយនឹងការដាក់ Li metal ក្នុងអំឡុងពេលសាកថ្មអត្រាលឿន។ នៅទីនេះ យើងរាយការណ៍ពីការប្រមូលផ្តុំក្រាហ្វែន–ស៊ីលីកា (SiO x) ដែលត្រូវបានគេហៅថា បាល់ក្រាហ្វែន (GB) ជាសម្ភារៈเคลือบសម្រាប់សម្ភារៈអេឡិចត្រូតកាតូដដែលសំបូរទៅដោយនីកែលដែលមានសមត្ថភាពខ្ពស់ ក៏ដូចជាសម្ភារៈអេឡិចត្រូតអានូត LIB ។ GB នីមួយៗមានមជ្ឈមណ្ឌលភាគល្អិត SiO x និងស្រទាប់ក្រាហ្វែនព័ទ្ធជុំវិញ បង្កើតបានជារចនាសម្ព័ន្ធបីវិមាត្រ (3D) ដូចពោត។ ភាគល្អិត SiO x មានតួនាទីសំខាន់ក្នុងផ្នែកជាច្រើន ដូចជា ការជៀសវាងការបង្កើតស្រទាប់ស៊ីលីកុនកាបោត (SiC) នៅលើផ្ទៃ SiO x –ក្រាហ្វែនអំឡុងពេលដុះលូតលាស់ក្រាហ្វែន ការធានានូវការเคลือบ GB លើសម្ភារៈអេឡិចត្រូតកាតូដដោយឯកសណ្ឋាន និងការផ្តល់នូវសមត្ថភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ នៅពេលដែល GB ត្រូវបានប្រើជាសម្ភារៈអេឡិចត្រូតអានូត។ ការเคลือบ GB ឯកសណ្ឋាននៅលើអេឡិចត្រូតកាតូដដែលសំបូរទៅដោយនីកែល បង្កើនភាពស្ថិតស្ថេរនៃផ្ទៃជាមួយអេឡិចត្រូតអេឡិចត្រូត និងការចម្លងអគ្គិសនីពេញទាំងអេឡិចត្រូត បង្កើនសមត្ថភាពវដ្ត និងការសាកថ្មលឿននៃអេឡិចត្រូតកាតូដយ៉ាងខ្លាំង។ ដោយយកគុណសម្បត្តិប្លែកពី GB នេះ កោសិកាពេញលេញដែលមានអេឡិចត្រូតកាតូដเคลือบ GB និងអេឡិចត្រូតអានូត GB បង្ហាញពីលទ្ធភាពនៃដង់ស៊ីតេថាមពលបរិមាណជិត 800 Wh L−1 ក្នុងលក្ខខណ្ឌកោសិកាពាណិជ្ជកម្ម រួមជាមួយនឹងការរក្សាសមត្ថភាពខ្ពស់ 78.6% បន្ទាប់ពី 500 វដ្តនៅ 5C និង 60 °C។ លទ្ធផល ការសំយោគបាល់ក្រាហ្វែន ដើម្បីសំយោគ GB ដូចពោត យើងបានបង្កើតដំណើរការ chemical vapor deposition (CVD) សម្រាប់ការលូតលាស់ក្រាហ្វែន។ ឧស្ម័ន CH4 ត្រូវបានបញ្ជូនទៅក្នុង furnace ដោយមានវត្តមានភាគល្អិត SiO2 ដែលមានអង្កត់ផ្ចិត 20–30 nm នៅ 1000 °C ។ នៅសីតុណ្ហភាពនេះ CH4 ត្រូវបានបំបែកដើម្បីបង្កើតអាតូមអ៊ីដ្រូសែន ដែលអាចបន្តកាត់បន្ថយ SiO2 ទៅជា SiO x (x < 2) ។ OH− ក៏ត្រូវបានផលិតក្នុងពេលដំណាលគ្នាដោយប្រតិកម្មដូចខាងក្រោម៖ លក្ខណៈសំខាន់ក្នុងប្រតិកម្មនេះគឺថា SiO x ដែលផលិតបានផ្តល់កន្លែង catalyic សម្រាប់ការលូតលាស់ក្រាហ្វែន ហើយ OH− បម្រើជាភ្នាក់ងារកត់សុីទន់ ដើម្បីសម្រួលដល់ការបង្កើតកាបោនក្រាហ្វីតឆ្ពោះទៅរកក្រាហ្វែន , ។ តួនាទីរបស់ភ្នាក់ងារកត់សុីទន់លើការបង្កើតកាបោនក្រាហ្វីតត្រូវបានពន្យល់យ៉ាងឆាប់រហ័ស តាមរបៀបដែល បើគ្មានភ្នាក់ងារកត់សុីទន់ ការបង្កើតកាបោន amorphous គឺមានលក្ខណៈលេចធ្លោជាង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាមួយនឹងវត្តមានរបស់ភ្នាក់ងារកត់សុីទន់ វាត្រូវបានគេរកឃើញថាប្រតិកម្មឆ្ពោះទៅរកការបង្កើត CO ឬ CO2 គឺមានភាពលេចធ្លោសម្រាប់អាតូមកាបោនដែលបើមិនដូច្នេះទេនឹងវិវត្តទៅជាកាបោន amorphous ។ តាមការពិត ការលូតលាស់ក្រាហ្វែនយ៉ាងងាយស្រួលដោយប្រើ catalysts លោហធាតុត្រូវបានគេដឹងថា កើតឡើងតាមរបៀបស្រដៀងគ្នា , , ដែលអុកស៊ីសែនដែលនៅសល់នៅលើផ្ទៃលោហៈ នាំឱ្យមានប្រតិកម្មលេចធ្លោឆ្ពោះទៅរកការបង្កើតកាបោនក្រាហ្វីត។ វត្តមានរបស់ភ្នាក់ងារកត់សុីទន់ការពារការបង្កើតស្រទាប់ស៊ីលីកុនកាបោត (SiC) នៅលើផ្ទៃ SiO x ដោយសារតែភ្នាក់ងារកត់សុីការពារការកាត់បន្ថយ Si ឆ្ពោះទៅរកការបង្កើត SiC ។ 14 15 16 17 18 19 19 នៅក្នុងគម្រោងប្រតិកម្មរបស់យើងដោយផ្អែកលើការប្រើប្រាស់ CH4 តែមួយគត់ នៅសីតុណ្ហភាពក្រោម 900 °C ក្រាហ្វែនស្ទើរតែមិនលូតលាស់។ ផ្ទុយទៅវិញ នៅ 1050 °C និងខ្ពស់ជាងនេះ ការលូតលាស់ក្រាហ្វែនបានក្លាយជាលឿនពេកឆ្ពោះទៅរកការបង្កើតក្រាហ្វែន (រូបភាពជំនួយ ) ។ គួរកត់សម្គាល់ថា សីតុណ្ហភាពលូតលាស់ 1000 °C គឺទាបជាងសីតុណ្ហភាព (1100–1400 °C) ដែលជាធម្មតាត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ការលូតលាស់ក្រាហ្វែនដោយផ្អែកលើ CVD ដោយប្រើ substrates Si និង SiO2 ដោយគ្មាន metal catalysts , , ។ តួនាទីសំខាន់នៃបរិស្ថានលូតលាស់ត្រូវបានពន្យល់ដោយការពិសោធន៍ត្រួតពិនិត្យ (រូបភាពជំនួយ ); បន្ទាប់ពីដំណើរការ CVD ប្រពៃណីដោយប្រើ metal catalysts CH4 និង H2 ត្រូវបានបញ្ជូនក្នុងសមាមាត្រលំហូរ volumetric 3:7 នៅ 1000 °C ។ ដោយសារតែការបំបែក CH4 ត្រូវបានរារាំងដោយបរិមាណ H2 ច្រើន ការលូតលាស់ក្រាហ្វែនពិតជាយឺតណាស់ ដែលបង្ហាញពីសារៈសំខាន់នៃការប្រើប្រាស់ CH4 តែមួយគត់លើការលូតលាស់ក្រាហ្វែនប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៅក្នុងពិធីសារសំយោគរបស់យើង។ ដោយសរុបមក ការជ្រើសរើសសារធាតុប្រតិកម្ម និងសីតុណ្ហភាពប្រតិកម្មក្នុងគម្រោងប្រតិកម្មនេះ មានភាពខុសប្លែកពីសមភាគylated CVD ដែលបានប្រើ metal catalysts និងមានតួនាទីសំខាន់ក្នុងការផលិតការប្រមូលផ្តុំក្រាហ្វែន–SiO x ជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធជាន់ខ្ពស់ 3D ។ 1 20 21 22 2 ស៊េរីនៃការវិភាគដោយម៉ាស៊ីនមីក្រូស្កុបអេឡិចត្រុងស្កេន (SEM) (រូបភាពជំនួយ ) និងម៉ាស៊ីនមីក្រូស្កុបអេឡិចត្រុងបញ្ជូន (TEM) (រូបភាព ) ដែលធ្វើឡើងក្នុងដំណើរការ CVD បង្ហាញពីការផ្លាស់ប្តូរក្នុងការលូតលាស់ និងរូបរាងក្រាហ្វែន។ បន្ទាប់ពី 5 នាទីនៃដំណើរការ CVD ស្រទាប់ក្រាហ្វែនក្រាស់ 2–3 ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញយ៉ាងព្រិលៗនៅលើផ្ទៃ SiO2 (រូបភាព , e) ជាមួយនឹងពណ៌ម្សៅប្រែជាខ្មៅ (រូបភាពជំនួយ ) ។ ការលូតលាស់ក្រាហ្វែនកាន់តែលេចធ្លោបន្ទាប់ពី 30 នាទីនៃដំណើរការ CVD ដែលរូបរាងស្លឹក 3D ត្រូវបានគេមើលឃើញយ៉ាងច្បាស់ (រូបភាព , f) ។ រូបភាព TEM កម្រិត magnification ខ្ពស់ (រូបភាព ) ចាប់យកការរៀបចំអាតូមិច 6 ជ្រុងក្នុងផ្នែកមួយនៃក្រាហ្វែន ដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីផ្ទៃមូលដ្ឋានរបស់វា។ បន្ទាប់ពី 30 នាទី ក៏ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញថា ទំហំនៃភាគល្អិត SiO2 បានថយចុះពី 28.2 ទៅ 15.3 nm ជាមធ្យម (រូបភាពជំនួយ ) ។ រឿងនេះបានកើតឡើងដោយសារតែការលូតលាស់ក្រាហ្វែនពាក់ព័ន្ធនឹងការកាត់បន្ថយ SiO2 ដែលបានលើកឡើងពីមុន និងការបង្កើត OH− បន្តបន្ទាប់។ ហេតុដូច្នេះ ការលូតលាស់ក្រាហ្វែនសរុបគឺស្រដៀងគ្នាទៅនឹងពោតដែលរីកធំក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធធំ 3D ដែលត្រូវបានផលិតដោយចំណាយគ្រាប់ពូជដើម (រូបភាព ) ។ 3a–f 1a–g 1b 3g 1c 1g 4 1h ការលូតលាស់ក្រាហ្វែនពីភាគល្អិត SiO2 ។ – ការវិភាគ TEM មុនពេលលូតលាស់ CVD, បន្ទាប់ពី 5 នាទីនៃការលូតលាស់, និង បន្ទាប់ពី 30 នាទីនៃការលូតលាស់ (របារមាត្រដ្ឋាន, 50 nm) ។ – រូបភាព magnified រៀងៗខ្លួន (របារមាត្រដ្ឋាន, 10 nm) ។ រូបភាព magnification ខ្ពស់ជាងនៃក្រាហ្វែនបន្ទាប់ពី 30 នាទីនៃការលូតលាស់ និងទិដ្ឋភាពកម្រិតអាតូមរបស់វាពីប្រអប់ពណ៌ស (in-set) (របារមាត្រដ្ឋាន, 2 nm) ។ ការបង្ហាញជាក្រាហ្វិកនៃការលូតលាស់ក្រាហ្វែនដូចពោតពីភាគល្អិត SiO2 a c a b c d f g h ការលូតលាស់ក្រាហ្វែនត្រូវបានពន្យល់បន្ថែមដោយស៊េរីនៃការវិភាគបន្ថែម។ ក្រាហ្វ X-ray diffraction (XRD) ដែលទទួលបានក្នុងអំឡុងពេលលូតលាស់ បង្ហាញថា នៅពេលដែលដំណើរការ CVD បន្ត គំនូសពី 2θ = 26.44° និង 44° ដែលត្រូវនឹងយន្តហោះ (002) និង (101) នៃក្រាហ្វែន បានលូតលាស់ជាបន្តបន្ទាប់ (រូបភាព ) ដោយគាំទ្រម្តងទៀតនូវការបង្កើតកាបោនក្រាហ្វីត , , ។ ការលូតលាស់ក្រាហ្វែនក៏ត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងនៅក្នុងគំនូសនៅ 284.5 និង 291.5 eV នៅក្នុងសាខា C 1s នៃការវិភាគ X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) (រូបភាព ) , ។ គំនូសនៅ 284.5 eV ត្រូវបានកំណត់ថាជាចំណង C–C និង C = C ដែលលេចឡើងយ៉ាងខ្លាំងបន្ទាប់ពី 30 នាទីនៃការលូតលាស់ដោយសារតែការបង្កើតកាបោនក្រាហ្វីត។ គំនូស XPS បន្តបន្ទាប់គ្នានៅក្នុងសាខា Si 1s នៃការវិភាគ XPS (រូបភាព ) បញ្ជាក់ឡើងវិញ នូវការកាត់បន្ថយ SiO2 ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការ CVD ។ ជាមួយនឹងពេលវេលាលូតលាស់ដែលកើនឡើង គំនូសជិត 103 eV បានផ្លាស់ប្តូរទៅថាមពលចងទាបជាងដោយសារតែស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃ Si ដែលថយចុះ។ ដោយផ្អែកលើវត្តមាន និងភាពខ្លាំងនៃសញ្ញាកាបោននៅក្នុងការគូសផែនទីថាមពល dispersive X-ray (EDX) (រូបភាព ) វាត្រូវបានគេរកឃើញថា បន្ទាប់ពី 5 នាទី ការលូតលាស់ក្រាហ្វែនបានកើតឡើងតាមបណ្តោយផ្ទៃ SiO x ហើយបន្ទាប់ពី 30 នាទី ការលូតលាស់បានរីករាលដាលពេញផ្ទៃរូបភាព ខណៈដែល Si និង O នៅតែបន្តចែកចាយរាបស្មើ។ ផ្នែកទម្ងន់នៃក្រាហ្វែន និងលទ្ធផលនៃការវិភាគ Raman, តំបន់ផ្ទៃជាក់លាក់ និងការចម្លង GB នៅពេលវេលាលូតលាស់ CVD ខុសៗគ្នាត្រូវបានសង្ខេបនៅក្នុងតារាង ។ ចំពោះតំបន់ផ្ទៃជាក់លាក់ ការថយចុះរបស់វាជាមួយនឹងពេលវេលាប្រតិកម្មដែលកើនឡើង ត្រូវបានកំណត់ដោយការកើនឡើងជាបន្តបន្ទាប់នៃក្រាហ្វីត ដែលក្នុងអំឡុងពេលនោះស្រទាប់ក្រាហ្វែនត្រូវបានបញ្ចូលគ្នា និងដាក់ជង់។ ការវិភាគ Raman និង thermogravimetric (TG) លម្អិតត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភាពជំនួយ ។ 2a 23 24 25 2b 22 23 2c 25 2d–g 1 5 ការវិភាគបាល់ក្រាហ្វែនក្នុងអំឡុងពេលលូតលាស់របស់វា។ – ការតាមដានការលូតលាស់ក្រាហ្វែនក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការ CVD ដោយប្រើ XRD, XPS ក្នុងសាខា C 1s, និង សាខា Si 2p របស់ XPS ។ – ការគូសផែនទីធាតុ EDX ទាក់ទងនឹង C, O, និង Si បន្ទាប់ពី , 5 នាទី និង , 30 នាទីនៃការលូតលាស់ក្រាហ្វែនពី SiO2 (របារមាត្រដ្ឋាន, 50 nm) a c a b c d g d e f g ការเคลือบបាល់ក្រាហ្វែននៅលើសម្ភារៈអេឡិចត្រូតកាតូដដែលសំបូរទៅដោយនីកែល ដោយសារតែរូបរាងជាស្រទាប់ដែលមានកម្រាស់អាតូម ក្រាហ្វែនត្រូវបានចាត់ទុកថាជាសម្ភារៈដ៏ល្អបំផុតមួយសម្រាប់ការเคลือบការពារផ្ទៃនៃសម្ភារៈអេឡិចត្រូតកាតូដដែលមានសមត្ថភាពខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្នុងករណីនៃដំណើរការដំណោះស្រាយដែលគេស្គាល់ , , , ដោយផ្អែកលើវិធីសាស្ត្រ Hummer ការសម្រេចបានការเคลือบឯកសណ្ឋានជាមួយនឹងមាតិកាក្រាហ្វែនមានកំណត់គឺមិនងាយស្រួលទេ ដោយសារតែការប្រមូលផ្តុំ ដែលកើតឡើងពីអន្តរកម្មអេឡិចត្រូត-អេឡិចត្រូនិចដ៏ខ្លាំងរវាងស្លឹកក្រាហ្វែន។ ក្នុងកិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងដើម្បីយកឈ្នះលើបញ្ហាការប្រមូលផ្តុំ វិធីសាស្រ្តផ្សេងទៀត ដូចជាការកំទេចក្រាហ្វែនដោយប្រើដំណើរការ ball-milling ត្រូវបានណែនាំ ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដំណើរការនេះជាធម្មតាគឺយឺត (>6 ម៉ោង) ហើយអ្វីដែលសំខាន់ជាងនេះទៅទៀត គឺវាអាចបង្កគ្រោះថ្នាក់ដល់ភាពជាគ្រីស្តាល់នៃសម្ភារៈផ្ទះ។ គួរកត់សម្គាល់ផងដែរថា ការเคลือบកាបោន amorphous ដោយដំណើរការ CVD មិនអាចអនុវត្តបានចំពោះសម្ភារៈអុកស៊ីតដែលសំបូរទៅដោយនីកែល , នោះទេ ដោយសារតែដំណើរការ CVD ស្រង់យកលោហៈបន្ត (TMs) បង្កការរំខានដល់រចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ដើមនៃសម្ភារៈផ្ទះ។ 26 27 28 29 30 31 32 ផ្ទុយទៅវិញ GB ដែលត្រូវបានសំយោគនៅក្នុងការសិក្សានេះអាចត្រូវបានเคลือบនៅលើផ្ទៃនៃผง LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2 ពាណិជ្ជកម្ម (ទំហំ = ~10 µm) ក្នុងមាតិកាតិចបំផុត 1 wt% តាមរយៈដំណើរការ Nobilta milling ទន់។ ដំណើរការเคลือบក៏លឿនណាស់ (~10 នាទីនៅ 3000 rpm) ។ គ្រ