ساخت الکترود نیم-سل باتری لیتیم-یون بر پایه نانو صفحات دوبعدی مکسین Ti۳C۲

مکسین ها به عنوان خانواده جدیدی از نانو مواد دوبعدی به دلیل سطح موثر بزرگ، رسانندگی الکتریکی بالا، سطح آبدوست و پایداری الکتریکی دارای پتانسیل بالای برای استفاده باتری های لیتیم-یون و ابرخازن ها هستند.یکی از اولین مکسین های معرفی شده، تیتانیوم کرباید با فرمول شیمیایی Ti۳C۲ است که از زدایش آلومینیوم از پیش ماده Ti۳AlC۲ بدست می آید. در این مقاله، نحوه سنتز پیش ماده و تولید نانو لایه های دوبعدی Ti۳C۲ با زدایش آلومینیوم توسط هیدروفلوریک اسید توضیح داده می شود. در ادامه، عملکرد الکترود ساخته شده از این نانولایه ها به عنوان ماده فعال الکترود، به صورت نیم-سل در مقابل الکترود لیتیم بررسی می گردد. در این کار، مشاهده می شود که جدایش نانو صفحات Ti۳C۲ تاثیر بسزایی در افزایش ظرفیت ذخیره بار الکتریکی در الکترود داشته و می تواند ظرفیت را به حدود ۱۵۰mAh/g برساند. به منظور جدایش بهینه نانوصفحات Ti۳C۲، در مراحل مختلفساخت کربید تیتانیوم دوبعدی و الکترود باتری، سونیکیشن انجام می شود. برای بررسی کیفیت نانولایه های بدست آمده از آنالیز XRD و تصویر برداری SEM و برای بررسی مشخصات الکتروشیمیایی الکترود، از تست شارژ و دشارژ، امپدانس و ولتامتری چرخه ای استفاده می شود.

کلیدواژه ها:

باتری های لیتیم_یون ، نانوصفحات دوبعدی ، Ti۳C۲ ، سونیکیشن