تخليق وتوصيف متراكبات نيتريد التيتانيوم-الكربون واستخدامها في بطاريات أيونات الليثيوم

يركز هذا العمل على تخليق متراكبات نيتريد التيتانيوم-الكربون (TiN-carbon) عن طريق التحلل الحراري لطليعة تيتانيل فثالوسيانين (TiN(TD)) إلى TiN. كما أُجري تخليق TiN باستخدام طريقة السول-جل (TiN(SG)) لمركب ألكوكسيد/يوريا. وتم توصيف بنية ومورفولوجيا TiN-carbon وطلائعه بواسطة XRD وFTIR وSEM وTEM وEDS وXPS. أكدت نتائج FTIR وجود معقد تيتانيوم فثالوسيانين (TiOPC)، بينما عززت بيانات XRD تحلل TiOPC إلى TiN. أظهر الـ TiN الناتج بنية مكعبة مع شبكة FM3-M، بما يتوافق مع النظام البلوري لـ TiN المخلق عبر مسار الألكوكسيد. وأشارت نتائج XPS إلى أن الجسيمات المخلقة من التحلل الحراري لـ TiOPC أدت إلى تكوين متراكبات TiN-carbon. وُجدت جسيمات TiN على هيئة عناقيد من جسيمات كروية صغيرة داخل مصفوفة الكربون، مظهرة مورفولوجيا مسامية تشبه الإسفنج. أدت طريقة التحلل الحراري المقترحة إلى تكوين متراكبات نيتريد فلزي ذات محتوى كربوني عالٍ، والتي استُخدمت كمصاعد (أنودات) لأنصاف خلايا Li-ion. أظهر مصعد متراكب TiN-carbon سعة نوعية جيدة بعد 100 دورة عند كثافة تيار قدرها 100 mAg-1.