हाल के वर्षों में बैटरी की ऊर्जा घनत्व के साथ और लिथियम आयन में सुधार, एक पारंपरिक लिथियम आयन बैटरी सामग्री धीरे-धीरे गिरावट है, धीरे-धीरे उभरते हुए सितारे दिया जाता है, एनसीएम और एनसीए सामग्री के सकारात्मक पहलू है, और नकारात्मक पक्ष उच्च क्षमता की तुलना में सी सामग्री है ग्रेफाइट सामग्री 372mAh / जी, 4200mAh / जी (Li4.4Si) तक सी सामग्री के सैद्धांतिक क्षमता का सैद्धांतिक क्षमता, भी व्यवहार में प्राप्त किया जा सकता 3000mAh / जी, ग्रेफाइट आधारित सामग्री की तुलना में अधिक के बारे में है, लेकिन वहाँ एक स्पष्ट सी सामग्री है नुकसान यह है - एक विशाल मात्रा विस्तार में 300% तक सामग्री का पूरी तरह से lithiated राज्य सी मात्रा विस्तार में, है, जो केवल एसईआई फिल्म सी कण सतहों को नष्ट नहीं होगा,, इंटरफेसियल अस्थिरता के कारण ली की हानि हो जाती है, यह भी इलेक्ट्रोड को नुकसान प्रवाहकीय नेटवर्क संरचना, सक्रिय सामग्री के नुकसान में जिसके परिणामस्वरूप, इन कारकों चक्र प्रदर्शन सी सामग्री से काफी कम हुई है ग्रेफाइट आधारित सामग्री है, हालांकि कई लोगों को इस तरह के नैनो-प्रौद्योगिकी, नैनो कार्बन मिश्रित और Si- के रूप में सी सामग्री, की मात्रा विस्तार को दबाने के लिए उपाय करने के लिए SiOX संश्लेषण, आदि, लेकिन परिणाम असंतोषजनक हैं, वहाँ केवल SiOX व्यवहार में कुछ सफलता प्राप्त की सामग्री।
इस कारण से, अध्ययन में लोगों, जबकि SiOX सामग्री को बढ़ावा देने के लिए जारी रखने, ऊपर अन्य उच्च क्षमता एनोड सामग्री के विकास नहीं दिया, आज हम आप को परिचय इस तरह के प्रबलित ग्रेफाइट सामग्री के रूप में दुर्लभ पृथ्वी तत्व विकसित करने के लिए Xinyao झेंग पीकिंग विश्वविद्यालय है, सामग्री उत्कृष्ट है 250 गुना साइकिल के बाद विद्युत प्रदर्शन, रहता है, 720mAh / जी उच्च क्षमता, साधारण ग्रेफाइट सामग्री की तुलना में अधिक है, यह भी वर्तमान में उपयोग किया SiOX / ग्रेफाइट मिश्रित सामग्री की तुलना में अधिक एक अच्छा संभावना है।
ग्रेफाइट सामग्री की सैद्धांतिक क्षमता केवल 372mAh / जी, ग्रेफाइट सामग्री की कम क्षमता की समस्या को हल करने के लिए, Xinyao झेंग एक दुर्लभ पृथ्वी तत्व YH3- ग्रेफाइट कंपोजिट सामग्री (वाई एक दुर्लभ पृथ्वी तत्व की ओर से), एक एच परमाणु में पाया एक बिजली YH3 होने का उपयोग कर संश्लेषित है रासायनिक गतिविधि, नकारात्मक चार्ज के केंद्र के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, ग्रेफाइट डालने ली के उठाने की क्षमता, पर 3.1 3.4 ली परमाणुओं से औसत एक नंबर सक्रिय एच परमाणुओं सुरक्षित किया जा सकता है, और इसलिए YH3- ग्रेफाइट कंपोजिट सामग्री के संयोजन से, सम्मिलित ऐसी बनाई है कि लिथियम LiC6 की नकारात्मक इलेक्ट्रोड, करने के लिए परिवर्तित Li5C16H गठन, यह बहुत अपने एम्बेडेड ली के की क्षमता को सुदृढ़ किया है।
YH3- सिंथेटिक ग्रेफाइट समग्र पाउडर और YH3 गेंद एच 2 का माहौल 0.4MPa पर में ग्रेफाइट सामग्री मिलिंग प्राप्त कर रहा है, ईडीएस तत्व विश्लेषण पाया जा सकता है सी और वाई सामग्री (आंकड़ा क) में तत्वों की बहुत समान वितरण अंजीर कर रहे हैं। नमूना 1 और YH2 / 0.5 ग्रेफाइट: नमूना 1 के पहले चार्ज और डिस्चार्ज की अवस्था, YH3 / ग्रेफाइट नमूने के लिए आंकड़ा और लिथियम के ऑक्साइड हटाने क्षमता की आरंभिक क्षमता से देखा जा सकता थे 1430mAh ग YH3 / ग्रेफाइट = 0.5 से पता चलता / g और 800mAh / जी, यह एक लिथियम अलग राज्य में फिट की XRD विवर्तन पैटर्न से उल्लेख किया जा सकता, YH3 / ग्रेफाइट नमूना होता है लिथियम के बाद, सामग्री YH2, पूरी तरह से lithiated राज्य मुख्य रूप से नमूना द्वारा एक विवर्तन शिखर में प्रदर्शित करने के लिए शुरू किया YH2 और ग्रेफाइट, भाग YH2 और YH3 में लिथियम को हटाने का संकेत है कि केवल एक शुल्क-प्रवाह प्रक्रिया YH3 में सक्रिय एच परमाणुओं है के बाद।
YH3 जोड़ा न केवल पहुँच 800mAh / जी कंपोजिट सामग्री की विशिष्ट क्षमता, और यह भी 250 चक्र के बाद 50mA के लिए उत्कृष्ट चक्र प्रदर्शन होने सामग्री के लिए, क्षमता अभी भी (एक के ऊपर) है 720mAh / जी या अधिक की तुलना दर के तहत सामग्री, जब वर्तमान, 2500mA को 50mA से बढ़ जाती है (चित्र ख के रूप में) सामग्री 170mAh / जी की ही शेष क्षमता का नहीं बल्कि गरीब गुण है।
ग्रेफाइट सामग्री के YH3 की व्यवस्था का अध्ययन करने की क्षमता बढ़ाने के लिए, Xinyao झेंग क्रमशः YH3, YH3 / ग्रेफाइट और चक्रीय voltammetry परीक्षण के YH2 / ग्रेफाइट सामग्री, परिणामों के ऊपर अंजीर। ई में दिखाया गया है, का उल्लेख किया जा सकता है कि वक्र YH2 / छवि से ग्रेफाइट। बहुत शुद्ध ग्रेफाइट सामग्री के समान है, 0.2V हैं एक चोटी वर्तमान वहाँ है, लेकिन वर्तमान शिखर YH3 / ग्रेफाइट सामग्री, वहाँ एक स्पष्ट अंतर है, के बारे में 0.18V पर एक मौजूदा शिखर है, जो शुद्ध YH3 और YH2 में / ग्रेफाइट एक बार वहाँ था सामग्री नहीं देखा गया था, यह दर्शाता है कि इस तरह के YH3 कहा कि ग्रेफाइट सामग्री के भीतर नई लिथियम तंत्र। ऊपर के अनुसार, Xinyao झेंग कि YH3 एक electrochemically सक्रिय के साथ एक एच परमाणु काफी ग्रेफाइट सामग्री में वृद्धि कर सकते लिथियम प्रविष्टि की क्षमता है, प्रतिक्रिया निम्न सूत्र में दिखाया गया है।
तंत्र YH3 ग्रेफाइट सामग्री को समझने के लिए YH3 / ग्रेफाइट मिश्रित सामग्री के Xinyao झेंग lithiation प्रक्रिया घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत गणनाओं का उपयोग विश्लेषण किया गया, गणना परिणाम बताते हैं कि सामग्री में एच परमाणुओं एक भूमिका निभाता है ऋणात्मक केन्द्रीयता, एच एक कार्बन परमाणु षट्भुज के केंद्र पर कब्जा, हेक्सागोनल कार्बन ली है, जो बहुत ग्रेफाइट सामग्री ली की भंडारण क्षमता को बेहतर बनाता है चारों ओर लगे हैं।
YH3 / ग्रेफाइट सामग्री Xinyao झेंग एट अल विकसित किया है।, दुर्लभ पृथ्वी तत्व हाइड्राइड लिथियम ग्रेफाइट सामग्री की क्षमता को बढ़ाती है के अलावा करके, मिश्रित सामग्री YH3 के पारंपरिक अलावा से अलग है एच परमाणु में कार्बन परमाणुओं की एक परत करने के लिए ग्रेफाइट सामग्री में बनाई है केंद्र वैद्युतीयऋणात्मकता सेंटर, प्रभावी रूप से एम्बेडेड ली ग्रेफाइट सामग्री की क्षमता में वृद्धि कर सकते हैं, सामग्री की क्षमता को बढ़ाने के लिए, और अधिक महत्वपूर्ण सामग्री न केवल एक उच्च क्षमता है, यह भी एक बहुत ही उत्कृष्ट चक्र प्रदर्शन, 50mA पाश 250 गुना है है, क्षमता लगभग है कि नहीं बुरा गिरावट है, लेकिन सामग्री वहाँ अभी भी बहुत कम दक्षता और गरीब प्रथम श्रेणी प्रदर्शन और अन्य मुद्दों अभी तक हल किया जाना है।
