Key points are not available for this paper at this time.
تُكرّس العديد من الجهود الحديثة في تصميم الإلكترودات لبطاريات ليثيوم أيون المتقدمة (LIBs) غالبًا لزيادة السعة النوعية، لكن يتم تجاهل القليل منها السعة الحجمية التي تعد أكثر أهمية للاستخدام العملي. على الرغم من أن المواد الأنودية من نوع السبائك جذابة جدًا، فإن التحدي يكمن في أنه يجب دمجها مع كمية كبيرة من مواد الكربون (مثل، GO، rGO، CNT) لتقليل تغير حجمها الكبير، مما قد يضحي بلا شك بكثافة الطاقة الحجمية للإلكترود بالكامل بسبب انخفاض كثافة الكربون (∼0.05 جرام/سم3). هنا، نقترح استخدام Sb2Te3 ذو الطبقات الفريدة، الذي يمتاز بموصلية عالية وسعة حجمية كبيرة (3419 مللي أمبير/سم3)، ليكون بمثابة الأنود البديل لـ LIBs. علاوة على ذلك، نقدم الجرافيت الطبيعي، الذي يتميز بسعره المنخفض وكثافته العالية (2.25 جرام/سم3)، إلى Sb2Te3 لبناء مركب جديد Sb2Te3@Gra حيث يتم تغليف جسيمات Sb2Te3 بطبقات من الجرافيت. من المثير للاهتمام أن Sb2Te3@Gra المعدل يُظهر استقرار دورة أفضل بكثير (570 مللي أمبير/جرام بعد 200 دورة، 96% احتفاظ) مقارنة بـ Sb2Te3 النقي (130 مللي أمبير/جرام بعد 200 دورة، 22% احتفاظ)، مع الحفاظ على إنتاج سعة حجمية كبيرة أصلي (∼3200 مللي أمبير/سم3) في نفس الوقت. والأكثر تحديدًا، فإنه يمكّن من استعادة هيكل قابلة للعكس لـ Sb2Te3، مما يضمن سلامة واستقرارية الإلكترود. يتم التحقيق في هذه الظواهر الاستثنائية بالتفصيل، حيث تُظهر النتائج أن الطبقة الخارجية من الجرافيت تلعب دورًا هامًا من خلال تسهيل الاتصال الوثيق مع جسيمات Sb2Te3 وحمايتها من التحلل. بالإضافة إلى ذلك، تعزز هذه الطبقة من التوصيل الإلكتروني خلال عملية الليثiation، مما يساعد على تحسين القدرة على السرعة (372 مللي أمبير/جرام عند 2000 مللي أمبير/جرام، 60% احتفاظ). وبالتالي، فإن الخلية الكاملة Sb2Te3//LiCoO2 المُجمّعة تقدم سعة كبيرة تبلغ 500 مللي أمبير/جرام، مع هضبة تفريغ مستقرة واستقرار في الدورة، مما يكشف عن إمكاناتها العالية للاستخدام العملي.
درس وي وآخرون (ثلا،) هذا السؤال.