ایک طویل وقت کے لئے، مائلیج bottleneck کے برقی گاڑیوں، جس میں ہم نے بے چینی کے کورس پر کال کی ترقی محدود ہے. ایک طرف مائلیج کو بہتر بنانے کے لئے بیٹری پیک کی صلاحیت میں اضافہ، لیکن زیادہ اہم، موجودہ لیتھیم تہرا مواد بیٹری کی مخصوص توانائی کو بہتر بنانے کے لئے ہے وزن آئن بیٹری تناسب توانائی کے مقابلے میں توانائی کی مقدار اعلی مخصوص توانائی صلاحیت بیٹری کی 300Wh / کلو تک پہنچ 2020 میں شروع ہونے کی توقع ہے ٹیکنالوجی کی ترقی کے طور پر / کلوگرام کردار 200Wh عام طور پر ہے، لیکن یہ اب بھی برقی گاڑیوں کے مستقبل کی ترقی کو پورا نہیں کر سکتے ہیں مانگ. اعلی مخصوص توانائی بیٹری طاقت کی اگلی نسل کی ترقی پر، وہاں سے منتخب کرنے کے لئے کئی راستوں، اب بڑے پیمانے پر قبول اور تکنیکی روٹ پر تسلیم کیا جاتا ہے جس میں، امریکہ کی بیٹری 500 'تمام ٹھوس ریاست لیتھیم دھات بیٹری، ہے منصوبہ بندی ایک بیٹری پیک کے حصول کے لئے ثانوی لتیم دھاتی بیٹری ٹیکنالوجی کی ترقی کے ذریعے 500Wh / کلو اہداف کی مخصوص توانائی کے حصول کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے، جاپان کی ٹھوس الیکٹرولائٹ ایک عالمی ٹیکنالوجی رہنما، الیکٹرولائٹ مائع الیکٹرولائٹ کی سلفائڈ آئن چالکتا کی ترقی ہے اور اس سے بھی مرحلے کر سکتے ہیں موازنہ، مزید تکنیکی راستہ ایک دھات ہے - ہوائی بیٹریاں، مثال کے طور پر، موجودہ مرکزی دھارے ہوا اور Li- Na- ہوا بیٹری مخصوص توانائی پر 2000Wh / کلو، لیتھیم آئن بیٹری سے بہت زیادہ بڑھ گیا ہے.
حال ہی میں، Qichen وانگ وسطی جنوبی یونیورسٹی، ٹیکنالوجی کی نیشنل یونیورسٹی اور ائر الیکٹروڈ اتپریرک Zn- ایئر سیل graphene کے آکسائڈ کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیا گیا تھا کے طور پر ایک ن graphene کے مواد NDGs-800 کے ساتھ doped نقائص کی بڑی تعداد O اضافہ GO 2ہوائی الیکٹروڈ کے اتپریرک کارکردگی، نمایاں طور پر، Zn- ہوا بیٹریاں، اعلی مخصوص توانائی 872.3Wh / کلوگرام کی کارکردگی میں بہتری اگلے سٹوریج علاقے میں ایک بہت وسیع امکان ہے.
دھات کے لئے - ہوا بیٹری دونوں O لئے ہوا الیکٹروڈ کے ڈیزائن، ہوا الیکٹروڈ اتپریرک کے لحاظ سے سب سے زیادہ اہم ہے 2کمی اور آکسیجن ارتقاء رد عمل، ایک عام کثیر آکسیجن الیکٹروڈ ایک عظیم دھات (PT) اور نادر زمین دھات آکسائڈ ہے، لیکن وہ اکاؤنٹ اے میں لینے کے لئے مشکل ہیں 2دو آکسیجن ارتقاء اور کمی کے رد عمل، پھر لوگوں کاربن الیکٹروڈ سے نظر کی لائن کو محسوس کیا اور تحقیق کاربن مواد کے غیر محفوظ ساخت میں نقائص O ہو سکتا ہے کہ اشارہ کرتا ہے 2الیکٹروڈ میں کمی اور آکسیجن ارتقاء متعدد فعال سائٹس کو دھات ایئر بیٹری کی کارکردگی کو بڑھانے کے لئے فراہم کرتی ہیں. ریڈکس گرافین اس طرح کا ایک بہت اچھا انتخاب ہے. ریڈکس گرافینی خود کو بہت خرابیاں ہیں. Qichen وانگ نے نی ڈوپنگ کے ذریعے گرافین میں زیادہ خرابی پیش کی، اور بڑے پیمانے پر سطح کی سطح اور گرافین کی غریب ساختہ بھی تھا. 2کمی اور آکسیجن ارتقاء کی بڑی تعداد میں بہت زیادہ فعال سائٹس فراہم کی جاتی ہیں، اس وجہ سے زین ایئر بیٹریاں کی کارکردگی کو بہتر بنانے میں مدد ملتی ہے.
ن-ڈوپیڈ گرافین کو سنبھالنے کا طریقہ اوپر اوپر شکل میں دکھایا جاتا ہے. سب سے پہلے، جی سی سی کا ایک مخصوص نمبر استعمال کیا جاتا ہے. 3N4پانی حل GO کے graphene کے آکسائڈ کے شیٹ میں شامل کیا گیا تھا، IH sonicated، اور پھر مخلوط حل hydrothermally 12H 180 ℃، سیاہ مخلوط جیل کی تشکیل میں علاج کیا گیا تھا، اور پھر منجمد خشک 48h کے، H خارج کر دیں 2O. ایک ٹیوب فرنس میں خشک مال، این میں 2600-900 ° C گرمی کی حفاظت کے تحت، گرمی کے علاج 3h، این ڈوپیڈ گرافینی مواد NDGs-X (x پروسیسنگ درجہ حرارت کی نمائندگی کرتا ہے).
، ب سے اوپر دکھائے اور سی انجیر میں دیکھا جا سکتا ہے. ایک کھلی تاکنا ساخت اور Graphene کی مخصوص خصوصیات، ایک جوہری قوت خوردبین (چترا ای) سے پتہ چلتا ہے graphene کی موٹائی 3nm ہے کہ ہونے کے طور پر N-doped graphene کے ڈھانچے کو اس کے بارے میں 9 پر مشتمل ہوتا ہے کاربن جوہری کے تہوں، جبکہ مواد میں ایک بہت بڑا مخصوص سطح کا علاقہ ہے (443.2 ملین 2/ جی) مائکروپورسز کے حجم کا تناسب (3.43 سینٹی میٹر 3/ جی)، ہو سکتا ہے 2کمی اور آکسیجن ارتقاء ردعمل ایک بڑی تعداد میں فعال سائٹس فراہم کرتی ہیں.
XPS مطالعہ کر ن عنصر graphene کے آکسائڈ میں تین حالتوں میں بنیادی طور پر دکھایا گیا ہے یہ ہیں: pyridine N، pyrrole N، N گریفائٹ اور pyridine ن + -O-، D 800 ℃ میں sintered کی انجیر سے متنبہ کیا جا سکتا NDGs- pyridine ن کے اعلی ترین مواد 800، 47.9٪ ن اور pyridine آکسائڈ graphene کے میں نقائص کو کم کرنے کے ایسے اعلی سطح بڑے پیمانے پر، نمایاں طور پر اتپریرک اے کو فروغ GO 2اور آکسیجن ارتقاء ردعمل کی کارکردگی کو کم کرنے.
مزید ردعمل سائٹوں کو بہتر رد عمل حاصل کرنے کے لئے این ڈوپیڈ گرافین این ڈی جیز کی مدد کرتی ہے. ذیل میں شکل میں لینکر وولٹیج اسکین سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ این ڈی جی -200 مواد (لال وکر) ایک بہت زیادہ اتباعی شکل ہے. 2کم سے کم سرگرمی، ابتدائی رد عمل وولٹیج 0.95V ہے، آدھا لہر وولٹیج بھی 0.85V تک پہنچ جاتا ہے، اور 0V پر موجودہ کثافت کی رائے 5.6 ایم اے / سینٹی میٹر تک پہنچ جاتا ہے. 2ذیل میں اعداد و شمار سے ہم این ڈی جی -800 کی موجودہ کثافت 0.8V (13.91 ایم اے / سینٹی میٹر) کے جواب کو دیکھ سکتے ہیں. 2) پی ٹی / سی مجموعی اتپریرک کے موجودہ کثافت سے زیادہ بھی زیادہ (13.32 ایم اے / سینٹی میٹر 2) NDGs-900 (6.03mA / سینٹی میٹر سے زیادہ ہے 2)، این ڈی جیز -600 (55.55 ایم اے / سینٹی میٹر 2) اور ایس ایس ایس 700 (2.80 ایم اے / سینٹی میٹر 2) اس میں NDGs-800 مواد کو بہترین غیر دھاتی ردعمل اتپریرک کا مواد بناتا ہے.
اگرچہ NDGs-800 کیتھوزیسی اے 2کمیشن ردعمل کی سرگرمی بہت زیادہ ہے، لیکن ہمیں اب بھی این ڈی جیز -800 کیٹیکیٹک آکسیجن ارتقاء کی ردعمل کی سرگرمیوں کی جانچ پڑتال کی ضرورت ہے. ذیل میں دی گئی اعداد و شمار سے ہم دیکھ سکتے ہیں کہ این ڈی جی- 800 مواد 10 میٹر / سینٹی میٹر پر ہے 2موجودہ کثافت میں، آکسیجن ارتقاء کی ردعمل کی زیادہ تر آرزو کے مقابلے میں کم ہے. 2/ سی اتپریسر کا 375 میٹر ہائی ہے، اس بات کا اشارہ ہے کہ این جی جی -800 مواد کی آکسیجن ارتقاء کی اتپریورتی کارکردگی RuO کے لۓ کمتر ہے. 2/ C اتپریرک، یہ ہے جہاں NDGs-800 مواد کو بعد میں مطالعہ میں بہتری کی ضرورت ہے.
Zn- ایئر سیل (ساخت ذیل میں دکھایا گیا ہے) Qichen وانگ NDGs-800 مواد کا ایک مجموعہ کا استعمال کرتے ہوئے، بیٹری وولٹیج کی افتتاحی شرح 1.45V، 115.2mW / سینٹی میٹر کی طاقت کی کثافت ہے 2، پی ٹی / سی اتپریرک سے بہتر (1.43V، 110.3 میگاواٹ / سینٹی میٹر 2)، NDGs-800 مواد کا استعمال کرتے ہوئے Zn انوڈ کی مخصوص صلاحیت 750.8mAh / g تک پہنچتا ہے (موجودہ کثافت 10mA / سینٹی میٹر 2)، بیٹری کی مخصوص توانائی 872.3 ویڑھ کلوگرام تک پہنچ گئی. بیٹری نے 10mA / سینٹی میٹر پر بھی شاندار سائیکل کارکردگی کا مظاہرہ کیا. 2234 سائیکلوں کی موجودہ کثافت میں (20 منٹ فی سائیکل)، سیل تقریبا کوئی زوال نہیں ہے، جو پی ٹی / سی + آر / سی اتپریرک کے مقابلے میں زیادہ بہتر ہے.
Qichen وانگ ایک ن doped graphene کے مواد NDGs-800 مادی نقائص کی ایک بڑی تعداد میں graphene کے آکسائڈ GO قوت بخشنے ترقی یافتہ، اور اضافی نقائص متعارف کرانے کی طرف ایک ن doped اے ہے 2اتپریرک کمی اور آکسیجن ارتقاء ردعمل خاص طور پر اتپریرک O میں، فعال سائٹس کی ایک بڑی تعداد، اتپریرک کی کارکردگی بہت بہتر ہو گئی ہے فراہم کرتا ہے 2ریڈکشن تعلق ہے، اتپریرک کارکردگی PT / C الیکٹروڈ سے بھی زیادہ، اور چارج اور سائیکل بھی بہترین استحکام کا مظاہرہ کیا نروہن، وسیع درخواست کے امکانات ہیں، لیکن اتپریرک سرگرمی NDGs-800 اب بھی آکسیجن ارتقاء ردعمل سے Ruo سے کمتر ہے 2/ C اتپریرک، جس میں بہتری کے لئے اس کے نتیجے میں ضرورت ہے.
