تخليق أيونات تيليورايد الكادميوم بلورات نانوية عن طريق الاحتثاث بالليزر لشحن البطاريات النانوية
DOI:
https://doi.org/10.21123/bsj.2024.10101الكلمات المفتاحية:
تيلورايد الكادميوم, الاحتثاث بالليزر, الليثيوم, بطارية نانوية, بلورات نانويةالملخص
أثارت بلورات تيلورايد الكادميوم النانوية اهتمام الباحثين كمادة قطب كهربائي في بطاريات الليثيوم أيون بسبب قدرتها وتحملها العالي. تم تصنيع بلورات تيلورايد الكادميوم النانوية أو النقاط الكمومية باستخدام الاحتثاث بالليزر (ليزر ندوميوم-ياك عند طاقة 600 مللي جول × 150 عدد نبضات) لاستخدامها لتشكيل جهاز بطارية نانوية من / CdTe / Ni: الجرافين ITO/TPD/Li: تم تقييم أطياف بلورات تيلورايد الكادميوم النانوية باستخدام مطياف الأشعة فوق البنفسجية المرئية والتلألؤ الضوئي، وأثبتت النتائج أن بلورات تيلورايد الكادميوم النانوية المركبة كانت هياكل بلورية نانوية. تم تحديد فجوة الطاقة داخل بلورات تيلورايد الكادميوم النانوية التي يعبر عنها التلألؤالضوئي لتكون قريبة من 2.33 الكترون فولت. تعمل بلورات تيلورايد الكادميوم النانوية المنتجة عن طريق الاحتثاث بالليزر على تحسين وظائف بطارية النانو عن طريق زيادة حركة شحن الناقل ، وكميزة إضافية ، من خلال تسهيل عمليات إعادة الاتحاد داخل بلورات تيلورايد الكادميوم النانوية مع أيونات الليثيوم. بالإضافة إلى ان الإضاءة حدثت عند (3 فولت) ، فإن مواصفات الجهد والتيار تخلق بيئة مناسبة في التكوين. زادت CdTe NCs من قدرة البطارية النانوية عن طريق زيادة حركة الشحن للحامل، ونتيجة لذلك، التفاعلات بين أيونات CdTe NCs والبوليمر الموصل TPD . وبالمثل، أدى الجمع بين البوليمرات الموصلة TPD مع طبقات أشباه الموصلات CdTe NCs في البطاريات النانوية إلى إنشاء معقد لبوليمرات موصلة ومواد نانوية لأشباه الموصلات، مما أدى إلى كفاءة بطارية نانوية عالية الأداء. نجحت آلية البطارية النانوية التي تم بناؤها باستخدام مواد لأشباه الموصلات (بلورات تيلورايد الكادميوم النانوية ) و (الليثيوم-كرافين) في تشغيل بطارية النانو بجهد منخفض مع توفير تيار كبير.
Received 02/11/2023
Revised 30/03/2024
Accepted 01/04/2024
Published Online First 20/10/2024
المراجع
Tze-Zhang A, Mohamed S, Mohamad K, Himadry SD, Mohammad AN, Natarajan P. A comprehensive study of renewable energy sources: classifications, challenges and suggestions. Energy Strategy Rev. 2022; 43: 1-27. https://doi.org/10.1016/j.esr.2022.100939
Shubham S, Sudhakara P, Abdoulhdi ABO, Jujhar S, Ilyas RA. Recent trends and developments in conducting polymer nanocomposites for multifunctional applications. Polymers. 2021; 13: 2898. https://doi.org/10.3390/polym13172898
Antonio AP, Jacob AA, Maykel C, José AA, Mauricio OL. Study and application of colloidal systems for obtaining CdTe+Te thin films by spray pyrolysis. J Anal Appl Pyrolysis. 2017; 124: 285-289. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2017.01.022
Gu Z, Yang S, Li Z, Sun X, Wang G, Fang Y, et al. An ultrasensitive hydrogen peroxide biosensor based on electrocatalytic synergy of graphene–gold nanocomposite, CdTe–CdS core–shell quantum dots and gold nanoparticles. Anal Chim Acta. 2011; 701(1): 75-80. https://doi.org/10.1016/j.aca.2011.06.015
Tetiana M, Myroslav M, Marian H. Surface-barrier CdTe diodes for photovoltaics. J Nano- Electron Phys. 2023; 15(2): 1-5. https://doi.org/10.21272/jnep.15(2).02006
Orletskyi IG, Ilashchuk MI, Maistruk EV, Koziarskyi IP, Koziarskyi DP. Electrical properties of the n-NiS2/n-CdTe isotype heterojunction fabricated by spray pyrolysis. Acta Phys Pol A. 2022; 142(5): 561-672.
Ghassan Z, Rodolfo D, Nicolás P, Guzay P. Concept development and techno-economic assessment for a solar home system using lithium-ion battery for developing regions to provide electricity for lighting and electronic devices. Energy Convers Manag. 2016; 122: 439-448. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.05.075
Rakhi G, Ritu S, Kanchan S. Luminescence studies in cadmium telluride nanocrystals grown on glass substrates. RSC Adv. 2022; 12: 26596-26602. https://doi.org/10.1039/D2RA01387H
Volodymyr D, Nazar M, Olga K, Oleksandr S, Anatolii K, Oleg AY, et al. Core and Shell Contributions to the Phonon Spectra of CdTe/CdS Quantum Dots. Nanomater. 2023; 13: 921. https://doi.org/10.3390/nano13050921
Guillermo Q, Hugo S. Jesus R. Characterization of CdTe thin films using orthogonal double-pulse laser-induced breakdown spectroscopy. Chemosensors. 2023; 11(4): 1-14. https://doi.org/10.3390/chemosensors11010004
Meng-Yao S, Xin-Yuan L, Jia-Tao Z. Telluride semiconductor nanocrystals: progress on their liquid-phase synthesis and applications. Rare Metals. 2022; 41: 2527-2551. https://link.springer.com/article/10.1007/s12598-022-01980-9
Niranjan S, Joseph S. Model predictive control of cadmium telluride (CdTe) quantum dot (QD) crystallization. Am Control Conf. IEEE Xplore. San Diego, CA, USA, 31 May - 02 June 2023. https://ieeexplore.ieee.org/document/10156018
Fehmi GU, Adisa A. Environmental impacts of small-scale hybrid energy systems: Coupling solar photovoltaics and lithium-ion batteries. Sci Total Environ. 2018; 643: 1579-1589.https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.06.290
Xiutao Y, Chuiyu L, Jiayi W, Biao Z, Sen L, Shenghui X, et al. Investigation of the surface and interfacial properties of polycrystalline CdTe/monocrystalline Si structure. J Electron Mater. 2022; 51: 4378-4387. https://link.springer.com/article/10.1007/s11664-022-09682-9
Simon MJ., Brian AM. Battery and energy metals: future drivers of the minerals industry. SEG Discov. 2021; 127: 11-18. https://doi.org/10.5382/2021-127.fea-01
Yiqiu X, Ling X, Jiwei H, Caifang L, Jimei Q, Yu H, et al. Advances in the applications of graphene-based nanocomposites in clean energy materials. Crystals. 2021; 11(47): 1-26. https://doi.org/10.3390/cryst11010047
Yue Z, Wei L, Peter Z, Mohammad HAS, Dan M, Donald JF, et al. A durable lithium–tellurium battery: Effects of carbon pore structure and tellurium content. Carbon. 2021; 173: 11-21.https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.10.085
Anna L, Márton V, Wesley MD, Jens N, Oleg P, Richard DS, et al. Photo-accelerated fast charging of lithium-ion batteries. Nat Commun. 2019; 10: 1-7. https://www.nature.com/articles/s41467-019-12863-6
التنزيلات
إصدار
القسم
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2024 Akeel M. Kadim
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
كيفية الاقتباس
