גראַפיטע איז צעטיילט אין קינסטלעך גראַפייט און נאַטירלעך גראַפייט, די וועלט 'ס פּראָווען ריזערווז פון נאַטירלעך גראַפייט אין וועגן 2 ביליאָן טאָנס.
קינסטלעך גראַפייט איז באקומען דורך דיקאַמפּאָוזישאַן און היץ באַהאַנדלונג פון טשאַד-מיט מאַטעריאַלס אונטער נאָרמאַל דרוק.די טראַנספאָרמאַציע ריקווייערז הויך גענוג טעמפּעראַטור און ענערגיע ווי די דרייווינג קראַפט, און די דיסאָרדערד סטרוקטור וועט זיין פארוואנדלען אין אַ אָרדערד גראַפייט קריסטאַל סטרוקטור.
גראַפיטיזאַטיאָן איז אין די בראָדאַסט זינען פון די טשאַד אַטמאָספער מאַטעריאַל דורך העכער 2000 ℃ הויך טעמפּעראַטור היץ באַהאַנדלונג טשאַד אַטאָמס ריעריינדזשמאַנט, אָבער עטלעכע טשאַד מאַטעריאַלס אין די הויך טעמפּעראַטור העכער 3000 ℃ גראַפיטיזאַטיאָן, די מין פון טשאַד מאַטעריאַלס איז געווען באקאנט ווי די "שווער האָלצקוילן", פֿאַר גרינג גראַפיטיזעד טשאַד מאַטעריאַלס, די טראדיציאנעלן גראַפיטיזאַטיאָן אופֿן כולל הויך טעמפּעראַטור און הויך דרוק מעטהאָדס, קאַטאַליטיק גראַפיטיזאַטיאָן, כעמישער פארע דעפּאַזישאַן אופֿן, עטק.
גראַפיטיזאַטיאָן איז אַ עפעקטיוו מיטל פון הויך-צוגעלייגט ווערט יוטאַלאַזיישאַן פון קאַרבאָוכיידרייץ מאַטעריאַלס.נאָך ברייט און טיף פאָרשונג דורך געלערנטע, עס איז בייסיקלי דערוואַקסן איצט.אָבער, עטלעכע אַנפייוועראַבאַל סיבות באַגרענעצן די אַפּלאַקיישאַן פון טראדיציאנעלן גראַפיטיזאַטיאָן אין אינדוסטריע, אַזוי עס איז אַ באַשערט גאַנג צו ויספאָרשן נייַע גראַפיטיזאַטיאָן מעטהאָדס.
מאָלטען זאַלץ עלעקטראָליסיס אופֿן זינט די 19 יאָרהונדערט איז געווען מער ווי אַ יאָרהונדערט פון אַנטוויקלונג, זייַן יקערדיק טעאָריע און נייַע מעטהאָדס זענען קעסיידער כידעש און אַנטוויקלונג, איצט איז ניט מער באגרענעצט צו די טראדיציאנעלן מעטאַלערדזשיקאַל אינדוסטריע, אין די אָנהייב פון די 21 יאָרהונדערט, די מעטאַל אין די מאָולטאַן זאַלץ סיסטעם האַרט אַקסייד ילעקטראַליטיק רעדוקציע צוגרייטונג פון עלעמענטאַל מעטאַלס האָבן ווערן דער פאָקוס אין די מער אַקטיוו,
לעצטנס, אַ נייַע אופֿן פֿאַר פּריפּערינג גראַפייט מאַטעריאַלס דורך מאָולטאַן זאַלץ עלעקטראָליסיס האט געצויגן פיל ופמערקזאַמקייַט.
דורך קאַטהאָדיק פּאָולעראַזיישאַן און ילעקטראָודאַפּאַזישאַן, די צוויי פאַרשידענע פארמען פון טשאַד רוי מאַטעריאַלס זענען פארוואנדלען אין נאַנאָ-גראַפיט מאַטעריאַלס מיט הויך צוגעלייגט ווערט.קאַמפּערד מיט די טראדיציאנעלן גראַפיטיזאַטיאָן טעכנאָלאָגיע, די נייַע גראַפיטיזאַטיאָן אופֿן האט די אַדוואַנטידזשיז פון נידעריקער גראַפיטיזאַטיאָן טעמפּעראַטור און קאַנטראָולאַבאַל מאָרפאָלאָגי.
דער אַרטיקל ריוויוזט די פּראָגרעס פון גראַפיטיזאַטיאָן דורך עלעקטראָטשעמיקאַל מעטהאָדס, ינטראַדוסיז די נייַע טעכנאָלאָגיע, אַנאַליזעס די אַדוואַנטידזשיז און דיסאַדוואַנטידזשיז און פּראַספּעקס די גאַנג פון צוקונפֿט אַנטוויקלונג.
ערשטער, מאָולטאַן זאַלץ עלעקטראָליטיק קאַטאָוד פּאָולעראַזיישאַן אופֿן
1.1 די רוי מאַטעריאַל
דערווייַל, די הויפּט רוי מאַטעריאַל פון קינסטלעך גראַפייט איז נאָדל קאָקס און פּעך קאָקס מיט הויך גראַפיטיזאַטיאָן גראַד, ניימלי דורך די ייל רעזאַדו און קוילן טאַר ווי רוי מאַטעריאַל צו פּראָדוצירן הויך-קוואַליטעט טשאַד מאַטעריאַלס, מיט נידעריק פּאָראָסיטי, נידעריק שוועבל, נידעריק אַש אינהאַלט און אַדוואַנטידזשיז פון גראַפיטיזאַטיאָן, נאָך זייַן צוגרייטונג אין גראַפייט האט גוט קעגנשטעל צו פּראַל, הויך מעטשאַניקאַל שטאַרקייַט, נידעריק רעסיסטיוויטי,
אָבער, לימיטעד ייל ריזערווז און פלאַקטשוייטינג ייל פּרייז האָבן ריסטריקטיד זייַן אַנטוויקלונג, אַזוי זוכן נייַ רוי מאַטעריאַלס איז געווארן אַ דרינגלעך פּראָבלעם צו זיין סאַלווד.
טראַדיציאָנעל גראַפיטיזאַטיאָן מעטהאָדס האָבן לימיטיישאַנז, און פאַרשידענע גראַפיטיזאַטיאָן מעטהאָדס נוצן פאַרשידענע רוי מאַטעריאַלס.פֿאַר ניט-גראַפיטיזעד טשאַד, טראדיציאנעלן מעטהאָדס קענען קוים גראַפיטיזירן עס, בשעת די עלעקטראָטשעמיקאַל פאָרמולע פון מאָולטאַן זאַלץ עלעקטראָליסיס ברייקס דורך די באַגרענעצונג פון רוי מאַטעריאַלס און איז פּאַסיק פֿאַר כּמעט אַלע טראדיציאנעלן טשאַד מאַטעריאַלס.
טראַדיציאָנעל טשאַד מאַטעריאַלס אַרייַננעמען טשאַד שוואַרץ, אַקטיווייטיד טשאַד, קוילן, אאז"ו ו, צווישן וואָס קוילן איז די מערסט פּראַמאַסינג איינער.די קוילן-באזירט טינט נעמט קוילן ווי די פּריקערסער און איז צוגעגרייט אין גראַפייט פּראָדוקטן אין הויך טעמפּעראַטור נאָך פאַר-באַהאַנדלונג.
לעצטנס, דעם פּאַפּיר לייגט אַ נייַ עלעקטראָטשעמיקאַל מעטהאָדס, אַזאַ ווי פּענג, דורך מאָולטאַן זאַלץ עלעקטראָליסיס איז אַנלייקלי צו גראַפיטיזעד טשאַד שוואַרץ אין די הויך קריסטאַלליניטי פון גראַפייט, די עלעקטראָליסיס פון גראַפייט סאַמפּאַלז מיט די פּעטאַל פאָרעם גראַפייט נאַנאָמעטער טשיפּס, האט אַ הויך ספּעציפיש ייבערפלאַך געגנט, ווען געניצט פֿאַר ליטהיום באַטאַרייע קאַטאָוד געוויזן ויסגעצייכנט עלעקטראָטשעמיקאַל פאָרשטעלונג מער ווי נאַטירלעך גראַפייט.
זשו עט על.שטעלן די דישינג באהאנדלט נידעריק-קוואַליטעט קוילן אין CaCl2 מאָולטאַן זאַלץ סיסטעם פֿאַר עלעקטראָליסיס ביי 950 ℃, און הצלחה פארוואנדלען די נידעריק-קוואַליטעט קוילן אין גראַפייט מיט הויך קריסטאַלליניטי, וואָס געוויזן גוט פאָרשטעלונג און לאַנג ציקל לעבן ווען געוויינט ווי אַנאָוד פון ליטהיום יאָן באַטאַרייע .
דער עקספּערימענט ווייזט אַז עס איז פיזאַבאַל צו קאָנווערט פאַרשידענע טייפּס פון טראַדיציאָנעל טשאַד מאַטעריאַלס אין גראַפייט דורך מאָולטאַן זאַלץ עלעקטראָליסיס, וואָס אָפּענס אַ נייַע וועג פֿאַר צוקונפֿט סינטעטיש גראַפייט.
1.2 די מעקאַניזאַם פון
מאָלטען זאַלץ עלעקטראָליסיס אופֿן ניצט טשאַד מאַטעריאַל ווי קאַטאָוד און קאַנווערץ עס אין גראַפייט מיט הויך קריסטאַלליניטי דורך מיטל פון קאַטאָדיק פּאָולעראַזיישאַן.דערווייַל, יגזיסטינג ליטעראַטור דערמאנט די באַזייַטיקונג פון זויערשטאָף און לאַנג-ווייַטקייט ריעריינדזשמאַנט פון טשאַד אַטאָמס אין די פּאָטענציעל קאַנווערזשאַן פּראָצעס פון קאַטהאָדיק פּאָולעראַזיישאַן.
די בייַזייַן פון זויערשטאָף אין טשאַד מאַטעריאַלס וועט שטערן גראַפיטיזאַטיאָן צו עטלעכע מאָס.אין דעם טראדיציאנעלן גראַפיטיזאַטיאָן פּראָצעס, זויערשטאָף וועט זיין סלאָולי אַוועקגענומען ווען די טעמפּעראַטור איז העכער ווי 1600K.אָבער, עס איז גאָר באַקוועם צו דעאָקסידיז דורך קאַטהאָדיק פּאָולעראַזיישאַן.
פּענג, עטק אין די יקספּעראַמאַנץ פֿאַר די ערשטער מאָל שטעלן פאָרויס די מאָולטאַן זאַלץ עלעקטראָליסיס קאַטהאָדיק פּאָולעראַזיישאַן פּאָטענציעל מעקאַניזאַם, ניימלי די גראַפיטיזאַטיאָן רובֿ דער אָרט צו אָנהייבן איז צו זיין ליגן אין האַרט טשאַד מיקראָספערעס / עלעקטראָליטע צובינד, ערשטער טשאַד מיקראָספערע פאָרעם אַרום אַ יקערדיק זעלביקער דיאַמעטער גראַפייט שאָל, און דעמאָלט קיינמאָל סטאַביל אַנהידראָוס טשאַד טשאַד אַטאָמס פאַרשפּרייטן צו מער סטאַביל ויסווייניקסט גראַפייט פלאַקע ביז גאָר גראַפיטיזעד,
די גראַפיטיזאַטיאָן פּראָצעס איז באגלייט דורך די באַזייַטיקונג פון זויערשטאָף, וואָס איז אויך באשטעטיקט דורך יקספּעראַמאַנץ.
דזשין עט על.אויך פּרוווד דעם פונט פון מיינונג דורך יקספּעראַמאַנץ.נאָך קאַרבאָניזאַטיאָן פון גלוקאָוס, גראַפיטיזאַטיאָן (17% זויערשטאָף אינהאַלט) איז דורכגעקאָכט.נאָך גראַפיטיזאַטיאָן, די אָריגינעל האַרט טשאַד ספערעס (Fig. 1 אַ און 1 ק) געשאפן אַ פּאָרעז שאָל פארפאסט פון גראַפיטע נאַנאָשיץ (Fig. 1 ב און 1 ד).
דורך עלעקטראָליסיס פון טשאַד פייבערז (16% זויערשטאָף), די טשאַד פייבערז קענען זיין קאָנווערטעד אין גראַפייט טובז נאָך גראַפיטיזאַטיאָן לויט די קאַנווערזשאַן מעקאַניזאַם ספּעקיאַלייטיד אין די ליטעראַטור.
געגלויבט אַז די לאַנג-דיסטאַנסע באַוועגונג איז אונטער קאַטהאָדיק פּאָולעראַזיישאַן פון טשאַד אַטאָמס די הויך קריסטאַל גראַפייט צו אַמאָרפאַס טשאַד ריעריינדזשיז מוזן פּראָצעס, סינטעטיש גראַפייט יינציק פּעטאַלז פאָרעם נאַנאָסטרוקטורעס נוץ פון זויערשטאָף אַטאָמס פון, אָבער די ספּעציפיש ווי צו השפּעה גראַפייט נאַנאָמעטער סטרוקטור איז נישט קלאָר, אַזאַ ווי זויערשטאָף פון טשאַד סקעלעט נאָך די קאַטאָוד אָפּרוף, אאז"ו ו,
דערווייַל, די פאָרשונג אויף די מעקאַניזאַם איז נאָך אין דער ערשט בינע, און ווייַטער פאָרשונג איז דארף.
1.3 מאָרפאַלאַדזשיקאַל קעראַקטעריסטיקס פון סינטעטיש גראַפייט
סעם איז געניצט צו אָבסערווירן די מיקראָסקאָפּיק ייבערפלאַך מאָרפאָלאָגי פון גראַפייט, TEM איז געניצט צו אָבסערווירן די סטראַקטשעראַל מאָרפאָלאָגי פון ווייניקער ווי 0.2 μם, XRD און Raman ספּעקטראָסקאָפּי זענען די מערסט קאַמאַנלי געניצט מיטל צו קעראַקטערייז די מיקראָסטרוקטורע פון גראַפייט, XRD איז געניצט צו קעראַקטערייז די קריסטאַל. אינפֿאָרמאַציע פון גראַפייט, און ראַמאַן ספּעקטראַסקאָפּי איז געניצט צו קעראַקטערייז די חסרונות און סדר גראַד פון גראַפייט.
עס זענען פילע פּאָרעס אין די גראַפייט צוגעגרייט דורך קאַטאָוד פּאָולעראַזיישאַן פון מאָולטאַן זאַלץ עלעקטראָליסיס.פֿאַר פאַרשידענע רוי מאַטעריאַלס, אַזאַ ווי טשאַד שוואַרץ עלעקטראָליסיס, פּעטאַל-ווי פּאָרעז נאַנאָסטרוקטורעס זענען באקומען.XRD און Raman ספּעקטרום אַנאַליסיס זענען דורכגעקאָכט אויף די טשאַד שוואַרץ נאָך עלעקטראָליסיס.
ביי 827 ℃, נאָך באהאנדלט מיט 2.6 וו וואָולטידזש פֿאַר 1 שעה, די ראַמאַן ספּעקטראַל בילד פון טשאַד שוואַרץ איז כּמעט די זעלבע ווי די פון געשעפט גראַפייט.נאָך די טשאַד שוואַרץ איז באהאנדלט מיט פאַרשידענע טעמפּעראַטורעס, די שאַרף גראַפייט כאַראַקטעריסטיש שפּיץ (002) איז געמאסטן.די דיפראַקשאַן שפּיץ (002) רעפּראַזענץ די גראַד פון אָריענטירונג פון די עראַמאַטיק טשאַד שיכטע אין גראַפייט.
די שאַרפּער די טשאַד שיכטע איז, די מער אָריענטיד עס איז.
זו געניצט די פּיוראַפייד ערגער קוילן ווי די קאַטאָוד אין דער עקספּערימענט, און די מיקראָסטרוקטורע פון די גראַפיטיזעד פּראָדוקט איז פארוואנדלען פון גראַניאַלער צו גרויס גראַפיטע סטרוקטור, און די ענג גראַפייט שיכטע איז אויך באמערקט אונטער די הויך קורס טראַנסמיסיע עלעקטראָן מיקראָסקאָפּ.
אין ראַמאַן ספּעקטראַ, מיט די ענדערונג פון יקספּערמענאַל טנאָים, די ID / Ig ווערט אויך געביטן.ווען די עלעקטראָליטיק טעמפּעראַטור איז געווען 950 ℃, די עלעקטראָליטיק צייט איז געווען 6 שעה, און די עלעקטראָליטיק וואָולטידזש איז געווען 2.6 וו, די לאָואַסט שייַן / יג ווערט איז געווען 0.3, און די די שפּיץ איז געווען פיל נידעריקער ווי די ג שפּיץ.אין דער זעלביקער צייַט, די אויסזען פון 2 ד שפּיץ אויך רעפּריזענטיד די פאָרמירונג פון העכסט אָרדערד גראַפייט סטרוקטור.
די שאַרף (002) דיפראַקשאַן שפּיץ אין די XRD בילד אויך קאַנפערמז די מצליח קאַנווערזשאַן פון ערגער קוילן אין גראַפייט מיט הויך קריסטאַלינאַס.
אין די גראַפיטיזאַטיאָן פּראָצעס, די פאַרגרעסערן פון טעמפּעראַטור און וואָולטידזש וועט שפּילן אַ פּראַמאָוטינג ראָלע, אָבער צו הויך וואָולטידזש וועט רעדוצירן די טראָגן פון גראַפיטע, און צו הויך טעמפּעראַטור אָדער צו לאַנג גראַפיטיזאַטיאָן צייט וועט פירן צו די וויסט פון רעסורסן, אַזוי פֿאַר פאַרשידענע טשאַד מאַטעריאַלס. , עס איז דער הויפּט וויכטיק צו ויספאָרשן די מערסט צונעמען עלעקטראָליטיק טנאָים, איז אויך די פאָקוס און שוועריקייט.
דעם פּעטאַל-ווי פלייק נאַנאָסטרוקטורע האט ויסגעצייכנט עלעקטראָטשעמיקאַל פּראָפּערטיעס.א גרויס נומער פון פּאָרעס לאָזן ייאַנז געשווינד ינסערטאַד / דעעמבעדיד, צושטעלן הויך קוואַליטעט קאַטאָוד מאַטעריאַלס פֿאַר באַטעריז, אאז"ו ו דעריבער, די עלעקטראָטשעמיקאַל אופֿן גראַפיטיזאַטיאָן איז אַ זייער פּאָטענציעל גראַפיטיזאַטיאָן אופֿן.
מאָולטאַן זאַלץ עלעקטראָדעפּאָסיטיאָן אופֿן
2.1 עלעקטראָדעפּאַזישאַן פון טשאַד דייאַקסייד
ווי די מערסט וויכטיק אָראַנזשעריי גאַז, CO2 איז אויך אַ ניט-טאַקסיק, ומשעדלעך, ביליק און לייכט בנימצא רינואַבאַל מיטל.אָבער, טשאַד אין CO2 איז אין די העכסטן אַקסאַדיישאַן שטאַט, אַזוי CO2 האט הויך טהערמאָדינאַמיק פעסטקייַט, וואָס מאכט עס שווער צו רייוס.
די ערליאַסט פאָרשונג אויף CO2 עלעקטראָדעפּאָסיטיאָן קענען זיין טרייסט צוריק צו די 1960 ס.אינגראַם עט על.הצלחה צוגעגרייט טשאַד אויף גאָלד ילעקטראָוד אין די מאָולטאַן זאַלץ סיסטעם פון לי2קאָ3-נאַ2קאָ3-ק2קאָ3.
וואן עט על.שפּיציק אויס אַז די טשאַד פּאַודערז באקומען אין פאַרשידענע רעדוקציע פּאָטענציעלס האָבן פאַרשידענע סטראַקטשערז, אַרייַנגערעכנט גראַפייט, אַמאָרפאַס טשאַד און טשאַד נאַנאָפיבערס.
דורך מאָולטאַן זאַלץ צו כאַפּן CO2 און צוגרייטונג פון טשאַד מאַטעריאַל הצלחה, נאָך אַ לאַנג צייַט פון פאָרשונג געלערנטע האָבן פאָוקיסט אויף טשאַד דעפּאַזישאַן פאָרמירונג מעקאַניזאַם און די ווירקונג פון עלעקטראָליסיס טנאָים אויף די לעצט פּראָדוקט, אַרייַנגערעכנט עלעקטראָליטיק טעמפּעראַטור, עלעקטראָליטיק וואָולטידזש און דער זאַץ פון מאָולטאַן זאַלץ און ילעקטראָודז, אאז"ו ו, דער צוגרייטונג פון הויך פאָרשטעלונג פון גראַפייט מאַטעריאַלס פֿאַר ילעקטראָודפּאַזישאַן פון CO2 האט געלייגט אַ האַרט יסוד.
דורך טשאַנגינג די עלעקטראָליטע און ניצן CaCl2-באזירט מאָולטאַן זאַלץ סיסטעם מיט העכער CO2 כאַפּן עפעקטיווקייַט, Hu et al.הצלחה צוגעגרייט גראַפענע מיט העכער גראַפיטיזאַטיאָן גראַד און טשאַד נאַנאָטובעס און אנדערע נאַנאָגראַפיטע סטראַקטשערז דורך לערנען עלעקטראָליטיק טנאָים אַזאַ ווי עלעקטראָליסיס טעמפּעראַטור, ילעקטראָוד זאַץ און מאָולטאַן זאַלץ זאַץ.
קאַמפּערד מיט קאַרבאַנייט סיסטעם, CaCl2 האט די אַדוואַנטידזשיז פון ביליק און גרינג צו קריגן, הויך קאַנדאַקטיוואַטי, גרינג צו צעלאָזן אין וואַסער און העכער סאָלוביליטי פון זויערשטאָף ייאַנז, וואָס צושטעלן טעאָרעטיש טנאָים פֿאַר די קאַנווערזשאַן פון CO2 אין גראַפייט פּראָדוקטן מיט הויך צוגעלייגט ווערט.
2.2 טראַנספאָרמאַציע מעקאַניזאַם
דער צוגרייטונג פון הויך ווערט-צוגעלייגט טשאַד מאַטעריאַלס דורך ילעקטראָודאַפּאַזישאַן פון CO2 פֿון מאָולטאַן זאַלץ דער הויפּט כולל CO2 כאַפּן און ומדירעקט רעדוקציע.די כאַפּן פון CO2 איז געענדיקט דורך פריי אָ2-אין מאָולטאַן זאַלץ, ווי געוויזן אין יקווייזשאַן (1):
CO2+O2-→CO3 2- (1)
דערווייַל, דריי ומדירעקט רעדוקציע מעקאַניזאַמז זענען פארגעלייגט: איין-שריט אָפּרוף, צוויי-שריט אָפּרוף און מעטאַל רעדוקציע רעאַקציע מעקאַניזאַם.
די איין-שריט אָפּרוף מעקאַניזאַם איז געווען ערשטער פארגעלייגט דורך Ingram, ווי געוויזן אין יקווייזשאַן (2):
CO3 2-+ 4E – →C+3O2- (2)
די צוויי-שריט אָפּרוף מעקאַניזאַם איז געווען פארגעלייגט דורך Borucka עט על., ווי געוויזן אין יקווייזשאַן (3-4):
CO3 2-+ 2E – →CO2 2-+O2- (3)
CO2 2-+ 2E – →C+2O2- (4)
די מעקאַניזאַם פון מעטאַל רעדוקציע אָפּרוף איז געווען פארגעלייגט דורך Deanhardt עט על.זיי געגלויבט אַז מעטאַל ייאַנז זענען ערשטער רידוסט צו מעטאַל אין קאַטאָוד, און דערנאָך די מעטאַל איז רידוסט צו קאַרבאַנייט ייאַנז, ווי געוויזן אין יקווייזשאַן (5-6):
M- + E – →M (5)
4 עם + מ2קאָ3 - > C + 3 מ2אָ (6)
דערווייַל, די איין-שריט אָפּרוף מעקאַניזאַם איז בכלל אנגענומען אין די יגזיסטינג ליטעראַטור.
יין עט על.געלערנט די לי-נאַ-ק קאַרבאַנייט סיסטעם מיט ניקאַל ווי קאַטאָוד, צין דייאַקסייד ווי אַנאָוד און זילבער דראָט ווי רעפֿערענץ ילעקטראָוד, און באקומען די סייקליק וואָולטאַמעטרי פּרובירן פיגור אין פיגורע 2 (סקאַנינג קורס פון 100 מוו / s) ביי ניקאַל קאַטאָוד, און געפֿונען אַז עס איז געווען בלויז איין רעדוקציע שפּיץ (ביי -2.0 וו) אין די נעגאַטיוו סקאַנינג.
דעריבער, עס קענען זיין געפונען אַז בלויז איין אָפּרוף איז פארגעקומען בעשאַס די רעדוקציע פון קאַרבאַנייט.
Gao et al.באקומען די זעלבע סייקליק וואָלטאַמאַטרי אין דער זעלביקער קאַרבאַנייט סיסטעם.
גע עט על.געניצט ינערט אַנאָוד און טאַנגסטאַן קאַטאָוד צו כאַפּן CO2 אין די LiCl-Li2CO3 סיסטעם און באקומען ענלעך בילדער, און בלויז אַ רעדוקציע שפּיץ פון טשאַד דעפּאַזישאַן ארויס אין די נעגאַטיוו סקאַנינג.
אין די אַלקאַליין מעטאַל מאָולטאַן זאַלץ סיסטעם, אַלקאַלי מעטאַלס און CO וועט זיין דזשענערייטאַד בשעת טשאַד איז דאַפּאַזיטיד דורך די קאַטאָוד.אָבער, ווייַל די טהערמאָדינאַמיק טנאָים פון טשאַד דעפּאַזישאַן אָפּרוף זענען נידעריקער ביי אַ נידעריקער טעמפּעראַטור, בלויז די רעדוקציע פון קאַרבאַנייט צו טשאַד קענען זיין דיטעקטאַד אין דער עקספּערימענט.
2.3 CO2 כאַפּן דורך מאָולטאַן זאַלץ צו צוגרייטן גראַפייט פּראָדוקטן
הויך-ווערט-צוגעגעבן גראַפייט נאַנאָמאַטיאַלז אַזאַ ווי גראַפענע און טשאַד נאַנאָטובעס קענען זיין צוגעגרייט דורך ילעקטראָודאַפּאַזישאַן פון CO2 פֿון מאָולטאַן זאַלץ דורך קאַנטראָולינג יקספּערמענאַל טנאָים.הו עט על.געוויינט ומבאַפלעקט שטאָל ווי קאַטאָוד אין די CaCl2-NaCl-CaO מאָולטאַן זאַלץ סיסטעם און עלעקטראָליזעד פֿאַר 4 שעה אונטער די צושטאַנד פון 2.6V קעסיידערדיק וואָולטידזש אין פאַרשידענע טעמפּעראַטורעס.
דאַנק צו די קאַטאַליסיס פון פּרעסן און די יקספּלאָוסיוו ווירקונג פון CO צווישן גראַפיטע לייַערס, גראַפענע איז געפונען אויף די ייבערפלאַך פון קאַטאָוד.דער צוגרייטונג פּראָצעס פון גראַפענע איז געוויזן אין פיגורע 3.
די בילד
שפּעטער שטודיום צוגעגעבן Li2SO4 אויף דער באזע פון CaCl2-NaClCaO מאָולטאַן זאַלץ סיסטעם, עלעקטראָליסיס טעמפּעראַטור איז געווען 625 ℃, נאָך 4 שעה פון עלעקטראָליסיס, אין דער זעלביקער צייַט אין די קאַטהאָדיק דעפּאַזישאַן פון טשאַד געפונען גראַפענע און טשאַד נאַנאָטובעס, די לערנען געפונען אַז לי + און SO4 2 - צו ברענגען אַ positive ווירקונג אויף גראַפיטיזאַטיאָן.
שוועבל איז אויך הצלחה ינאַגרייטיד אין די טשאַד גוף, און הינטער-דין גראַפייט שיץ און פילאַמענטאָוס טשאַד קענען זיין באקומען דורך קאַנטראָולינג די עלעקטראָליטיק טנאָים.
מאַטעריאַל אַזאַ ווי עלעקטראָליטיק טעמפּעראַטור פון הויך און נידעריק פֿאַר די פאָרמירונג פון גראַפענע איז קריטיש, ווען די טעמפּעראַטור העכער ווי 800 ℃ איז גרינגער צו דזשענערייט CO אַנשטאָט פון טשאַד, כּמעט קיין טשאַד דעפּאַזישאַן ווען העכער ווי 950 ℃, אַזוי די טעמפּעראַטור קאָנטראָל איז גאָר וויכטיק צו פּראָדוצירן גראַפענע און טשאַד נאַנאָטובעס, און ומקערן די נויטיק טשאַד דעפּאַזישאַן אָפּרוף CO אָפּרוף סינערדזשי צו ענשור אַז די קאַטאָוד צו דזשענערייט סטאַביל גראַפענע.
די ווערק צושטעלן אַ נייַע אופֿן פֿאַר דער צוגרייטונג פון נאַנאָ-גראַפיטע פּראָדוקטן דורך CO2, וואָס איז פון גרויס באַטייַט פֿאַר די לייזונג פון אָראַנזשעריי גאַסאַז און צוגרייטונג פון גראַפענע.
3. קיצער און אַוטלוק
מיט דער גיך אַנטוויקלונג פון נייַ ענערגיע אינדוסטריע, נאַטירלעך גראַפייט איז ניט ביכולת צו טרעפן די קראַנט פאָדערונג, און קינסטלעך גראַפייט האט בעסער גשמיות און כעמיש פּראָפּערטיעס ווי נאַטירלעך גראַפייט, אַזוי ביליק, עפעקטיוו און ינווייראַנמענאַלי פרייַנדלעך גראַפייטיזיישאַן איז אַ לאַנג-טערמין ציל.
עלעקטראָטשעמיקאַל מעטהאָדס גראַפיטיזאַטיאָן אין האַרט און גאַסאַז רוי מאַטעריאַלס מיט דעם אופֿן פון קאַטהאָדיק פּאָולעראַזיישאַן און עלעקטראָטשעמיקאַל דעפּאַזישאַן איז הצלחה אויס פון די גראַפיטע מאַטעריאַלס מיט הויך צוגעגעבן ווערט, קאַמפּערד מיט די טראדיציאנעלן וועג פון גראַפיטיזאַטיאָן, די עלעקטראָטשעמיקאַל אופֿן איז פון העכער עפעקטיווקייַט, נידעריקער ענערגיע קאַנסאַמשאַן, גרין ינווייראַנמענאַל שוץ, פֿאַר קליין באגרענעצט דורך סעלעקטיוו מאַטעריאַלס אין דער זעלביקער צייַט, לויט די פאַרשידענע עלעקטראָליסיס טנאָים קענען זיין צוגעגרייט אין פאַרשידענע מאָרפאָלאָגי פון גראַפייט סטרוקטור,
עס גיט אַן עפעקטיוו וועג פֿאַר אַלע מינים פון אַמאָרפאַס טשאַד און אָראַנזשעריי גאַסאַז צו זיין קאָנווערטעד אין ווערטפול נאַנאָ-סטראַקטשערד גראַפייט מאַטעריאַלס און האט אַ גוט אַפּלאַקיישאַן פּראָספּעקט.
דערווייַל, דעם טעכנאָלאָגיע איז אין זיין קינדשאַפט.עס זענען ווייניק שטודיום אויף גראַפיטיזאַטיאָן דורך עלעקטראָטשעמיקאַל אופֿן, און עס זענען נאָך פילע אַנוואָנטיד פּראַסעסאַז.דעריבער, עס איז נייטיק צו אָנהייבן פֿון רוי מאַטעריאַלס און אָנפירן אַ פולשטענדיק און סיסטעמאַטיש לערנען אויף פאַרשידן אַמאָרפאַס קאַרבאַנז, און אין דער זעלביקער צייט ויספאָרשן די טהערמאָדינאַמיקס און דינאַמיק פון גראַפייט קאַנווערזשאַן אין אַ דיפּער מדרגה.
די האָבן אַ ווייט-ריטשינג באַטייַט פֿאַר דער צוקונפֿט אַנטוויקלונג פון גראַפייט אינדוסטריע.
פּאָסטן צייט: מאי 10-2021