1. Nofo'anga mahu'inga mo e ngaahi ngaue Nanoscale 'o e silikoni 'i he ngata'anga 'o e Submicron .
1.1 Quantum Faka'ata mo e Liliu 'o e Fa'unga Faka'ilekitulonika .
(Nano-Silikoni efuefu)
Nano-silikoni efuefu, 'oku ngaohi 'aki 'a e ngaahi konga silikoni mo e ngaahi tafa'aki pau 'oku lisi atu 'i lalo . 100 nanomita, 'oku tu'u ia ki ha liliu angamaheni mei he silikoni lahi 'i he ngaahi ngaue fakatu'asino mo e 'aonga fakangaue fakatou'osi ..
Lolotonga ko e silikoni lahi ko ha semiconductor bandgap ta'efakahangatonu mo ha bandgap 'o e fakafuofua ki he . 1.12 eV, nano-sizing 'oku ne fakatupu 'a e ngaahi ola 'o e puke 'o e quantum 'oku mahu'inga ke liliu 'a hono ngaahi koloa faka'ilekitulonika mo e optical nofo'anga ..
'I he taimi 'oku 'i ai ai 'a e ngaahi founga lahi 'o e ki'i konga si'i pe 'oku to 'i lalo 'i he exciton Bohr mama'o 'o e silikoni . (~ 5 nm), 'oku iku 'a e kau foaki sevesi totongi 'o fakangatangata 'i he feitu'u ., 'o taki atu ki ha fakalahi 'o e bandgap mo e fakafe'iloaki 'o e photoluminescence 'oku fakatokanga'i .– ko ha ongo 'oku 'ikai ke 'i ai ha silikoni macroscopic ..
'Oku hanga 'e he tunability ko 'eni 'oku fakafalala ki he lahi 'o 'ai ke malava 'e he nano-silicon ke tukuange 'a e maama 'i he kotoa 'o e ngaahi 'atakai 'oku fakatokanga'i ., 'o 'ai ia ko ha 'amanaki faka'ofo'ofa ki he optoelectronics 'oku makatu'unga 'i he silikoni ., 'a ia 'oku tu'u ai 'a e ngaue 'a e silikoni angamaheni koe'uhi ko 'ene 'ikai fe'unga 'a e ola lelei 'o e recombination radiative ..
Pea mo e, 'oku fakalelei'i 'e he boosted funga-ki he-volume 'a e konga 'i he nanoscale 'a e ngaahi ongo fekau'aki mo e funga ., 'oku kau ai 'a e ongo'i kemikale, 'ekitiviti fakakataliti, mo e fetu‘utaki mo e ngaahi mala‘e ‘uhila ..
Ko e ngaahi ola ko 'eni 'o e quantum 'oku 'ikai ko ha ngaahi fie'ilo fakaako noa pe ka 'oku ne fakatupu 'a e fakava'e ki he ngaahi polokalama 'o e to'utangata hoko 'i he malohi ., fakatokanga'i, mo e faito‘o fakapaiolosiá ..
1.2 Ko e kehekehe 'o e morphological mo e kemikale 'o e 'elia 'o e funga
'E lava ke synthesized 'a e efuefu 'o e nano-silikoni 'i he ngaahi morphologies lahi ., kau ai 'a e ngaahi momo'i me'a nano 'o e spherical, uaea nano, ngaahi fa'unga nano 'oku lava ke hū, mo e ngaahi toti kuaniti sioʻata ., takitaha 'oatu 'a e ngaahi lelei makehe 'o fakafalala ki he tohi kole taumu'a ..
Crystalline nano-silicon fakalukufua 'oku ne tauhi 'a e fa'unga 'o e ruby cubic 'o e silikoni lahi ka neongo ia 'oku ne fakahaa'i ha matolu lahi ange 'o e ngaahi me'a 'o e funga mo e ngaahi ha'i dangling ., 'a ia 'oku totonu ke passivated ke fakatu'uma'u 'a e naunau ..
Fakangaue'i 'o e funga 'o e feitu'u– 'oku angamaheni 'aki hono a'usia 'o fakafou 'i he oxidation ., haitolosililaisi, pe ligand tanaki atu .– 'oku ne fakahoko ha fatongia mahu'inga 'i hono faka'ilonga'i 'o e malu 'o e colloidal ., movetevete, mo e fe'unga mo e matrices 'i he ngaahi me'a fakataha'i pe 'atakai fakapaiolosia ..
Ko ha fakatātā ., 'oku fakahaa'i 'e he haitoloseni-faka'osi 'a e nano-silicon 'a e ongo'i ma'olunga pea 'oku faingofua ki he oxidation 'i he 'ea ., ka ko e alkyl .- pe ko e polietileni kalaikoli . (PEG)-'oku fakahaa'i 'e he ngaahi momo'i me'a 'oku 'ufi'ufi 'a e tu'unga ma'u mo e biocompatibility ki hono faka'aonga'i 'o e biomedical ..
( Nano-Silikoni efuefu)
Ko e 'i ai 'a e layer 'o e oxide fakafonua . (SiO1) 'i he 'elia 'o e funga 'o e ngaahi momo'i me'a, na‘a mo e si‘isi‘i ‘aupito ., 'oku ne takiekina lahi 'a e conductivity 'o e 'uhila, litiume-'aione fakamafola 'o e kinetics, mo e ngaahi tali interfacial ., tautautefito ki he ngaahi polokalama 'o e ngaahi maka ..
Ko e mahino mo e fakatonutonu 'o e kemikale funga ko ha ola 'oku mahu'inga ki hono faka'aonga'i 'o e malava kakato 'o e nano-silicon 'i he ngaahi sisitemi 'atamai ..
2. Ngaahi founga 'o e Synthesis mo e ngaahi founga ngaohi 'o e Scalable .
2.1 Ngaahi Founga Ngaue mei 'olunga ki lalo: Miling, Faka'ilonga'i, mo e leisa Ablation .
'E lava ke fakafa'ahinga'i lahi 'a e ngaohi 'o e efuefu nano-silicon ki he ngaahi founga 'o e 'olunga-ki lalo mo e lalo-ki 'olunga ., takitaha mo e scalability kehekehe ., maʻa, mo e ngaahi 'ulungaanga pule'i 'o e morphological ..
'Oku kau 'i he ngaahi founga 'o e 'olunga-ki lalo 'a e fakasi'isi'i fakatu'asino pe fakakemikale 'o e silikoni lahi ki he ngaahi konga nanoscale ..
Ko e milling takai 'o e ivi ma'olunga ko ha founga fakakomesiale 'oku lahi hono faka'aonga'i ., 'a ia 'oku 'alu ai 'a e ngaahi konga 'o e silikoni 'i he grinding fakamisini malohi 'i he 'atakai 'oku 'ikai ke ngaue ., fakatupu 'a e maikoloni .- ki he ngaahi efuefu nano-lahi ..
Lolotonga 'oku lava ke ma'u mo scalable ., 'oku fa'a fakafe'iloaki 'e he founga ko 'eni 'a e ngaahi fehalaaki 'o e sio'ata ., 'uli mei he mitia grating, mo e ngaahi tafe 'a e tafa'aki 'o e ngaahi momo'i me'a 'oku laulahi ., ui ki he fakama'a hili hono ngaue'aki.
Fakasi'isi'i 'o e silika 'o e magnesiothermic . (SiO UA) muimui 'i he 'esiti leaching ko ha hala scalable 'oku tanaki atu ., tautautefito ki he taimi 'oku faka'aonga'i ai 'a e ngaahi ma'u'anga tokoni silica fakanatula kotoa pe 'oku ma'u mei he veve hange ko e laise husks pe diatoms ., 'o faka'aonga'i ha hala tu'uloa ki he nano-silicon ..
Ko e ablation leisa mo e etching 'o e plasma tali 'oku lahi ange 'a e ngaahi founga pau 'i 'olunga-ki lalo ., lelei 'i hono fakatupu 'o e nano-silicon ma'olunga-ma'a mo e crystallinity fakatonutonu ., ka neongo ia 'i he totongi ma'olunga ange mo e fakasi'isi'i 'o e throughput ..
2.2 Ngaahi Founga mei Lalo ki ʻolunga: Kasa-Konga mo e Fakalakalaka 'o e Solution-Konga
'Oku faka'ata 'e he synthesis 'i lalo-ki 'olunga ke mapule'i lahi ange 'a e lahi 'o e konga ., fōomu, mo e sio'ata 'aki hono langa 'o e ngaahi nanostructures 'atomi 'i he 'atomi ..
Ko e fakatoka 'o e kohu kemikale (CVD) mo e CVD ‘oku fakalahi ‘e he plasma . (PECVD) 'ai ke malava ki he fakalakalaka 'o e nano-silicon mei he ngaahi mu'omu'a aeriform hange ko e silane . (SiH 4) pe ko e disilane . (Si 2 H 6), mo e ngaahi tu'unga hange ko e tu'unga 'o e mafana, hoha'a, mo e tafe 'a e kasa 'oku ne fakahoko 'a e nucleation mo e fakalakalaka 'o e kinetics ..
'Oku falala'anga tautautefito ki he ngaahi founga ko 'eni ki hono fa'u 'o e silikoni nanocrystals fokotu'u 'i he matrices dielectric ki he ngaahi me'angaue opto'ilekitulonika ..
Fakalelei'i-vahe synthesis, kau ai 'a e ngaahi ako colloidal 'o faka'aonga'i 'a e ngaahi me'a 'o e organosilicon ., 'oku ne faka'ata 'a e ngaohi 'o e monodisperse silikoni 'o e ngaahi toti 'o e quantum mo e tunable 'a e ngaahi peau 'o e 'ea ..
Ko e fakamovetevete 'o e mafana 'o e silane 'i he ngaahi me'a fakamovetevete ma'olunga-vela pe supercritical vai synthesis 'oku pehe 'oku ne 'omi 'a e kalasi ma'olunga 'o e nano-silicon mo e ngaahi tufaki'anga koloa 'o e tafa'aki fakangatangata ., 'oku lelei 'aupito ki he faka'ilonga'i 'o e biomedical mo e 'ata.
Lolotonga e ngaahi founga 'o e lalo-ki 'olunga 'oku fa'a fakatupu 'e he premium fakamamani 'o e tu'unga lelei 'o e tumutumu ., 'oku nau fehangahangai mo e ngaahi faingata'a 'i he ngaohi lahi mo e fakamole-lelei ., 'oku fie ma'u ke hokohoko atu 'a e fakatotolo ki he hybrid mo e hokohoko-tafe 'a e ngaahi founga ..
3. Ngaahi polokalama 'o e malohi: Ko hono liliu 'o e ngaahi maa'imoa 'o e Lithium-Ion mo e Beyond-Lithium
3.1 Fatongia 'i he Anodes 'o e Ma'olunga-Mafai ki he ngaahi maa'imoa Lithium-Ion
Ko e taha 'o e taha 'o e ngaahi polokalama transformative lahi taha 'o e efuefu nano-silicon 'oku fakafalala ia 'i he feitu'u 'o e tanaki'anga ivi ., tautautefito ki ha naunau anode 'i he ngaahi maa'imoa lithium-ion . (Ngaahi LIB).
'Oku 'omi 'e he silikoni ha malava fakaako makehe 'o e ~ . 3579 mAh/g makatu'unga 'i he fa'u 'o e Li 15 Si Fa ., ‘a ia ‘oku meimei . 10 liunga lahi ange ia ‘i he kalafaiti anga-mahení . (372 mAh/g).
Ka neongo ia, ko e fakalahi lahi 'o e voliume (~ 300%) lolotonga 'a e lithiation 'oku ne fakatupu 'a e pulverization 'o e ngaahi momo'i me'a ., mole 'a e fetu'utaki 'uhila, mo e hokohoko atu 'o e interphase 'o e 'ilekituloiti fefeka . (HOKO) fa'u, 'oku taki atu ki he vave 'o e malava discolor ..
Nanostructuring fakasi'isi'i 'a e ngaahi palopalema ko 'eni 'aki hono fakanounou'i 'o e ngaahi ako 'o e litiume diffusion ., suiting 'a e mafasia 'oku ola lelei ange, mo e fakasi'isi'i 'o e crack 'a e malava ..
Nano-silikoni 'i he fa'ahinga 'o e nanoparticles ., ngaahi fa'unga permeable, pe yolk-shell 'oku ne 'ai ke malava ki he faingofua 'aupito ke fakalelei'i 'a e pasikala mo e boosted Coulombic 'a e ola lelei mo e mo'ui 'a e siakale ..
Ko e ngaahi tekinolosia fakaonopooni 'o e maka fakakomesiale 'oku nau fakataha'i 'a e nano-silicon blends . (e.g., silikoni-kaponi fakatahataha'i) 'i he anodes ke fakalahi 'a e matolu 'o e malohi 'i he ngaahi me'angaue faka'ilekitulonika 'a e kasitomaa ., ngaahi me'alele 'uhila, mo e ngaahi sisitemi tauhi'anga 'o e grid ..
3.2 'Oku malava 'i he Sotiume-Ion ., Potasiume-Aion, mo e Ngaahi Pāti Solid-State .
'I he tafa'aki 'o e ngaahi sisitemi litiume-ion ., 'oku fakatotolo'i 'a e nano-silicon 'i he ngaahi kemikale 'o e ngaahi maka 'oku 'asi hake ..
Lolotonga e silikoni 'oku si'isi'i ange 'a e reactive mo e masima 'i he litiume ., nano-sizing fakalahi 'a e kinetics mo faka'ata 'a e fakangatangata 'o e Na + fakahu ., 'o 'ai ia ko ha 'amanaki ki he sotiume-ion anodes 'o e maka ., tautautefito ki he taimi 'oku alloyed pe fakataha'i 'aki 'a e tini pe 'anitimoni ..
'I he ngaahi pā 'o e tu'unga fefeka ., 'a ia 'oku mahu'inga ai 'a e tu'unga fakamisini 'i he ngaahi fetu'utaki'anga 'o e tokotaha faka'aonga'i 'o e electrode-'electrolyte ., nano-silicon’ malava ke fakahoko 'a e contortion pelesitiki 'i he fanga ki'i 'atakai fakasi'isi'i 'a e interfacial 'a e mafasia mo fakalelei'i 'a e ma'u 'i he fetu'utaki mo e tokanga'i ..
Tānaki atu ki ai, ko hono fe'unga mo e sulfide .- mo e oxide-fakava'e 'i he electrolytes malohi 'oku ne fakaava 'a e ngaahi founga ki he malu ange 'aupito ., ngaahi faito'o tauhi'anga ivi-density ma'olunga ange.
'Oku hokohoko atu 'a e fakatotolo ke fakalahi 'a e tisaini 'o e interface 'o e tokotaha faka'aonga'i mo e ngaahi founga prelithiation ke faka'aonga'i kakato 'a e mo'ui fuoloa mo e lelei 'o e nano-silicon-fakava'e 'i he electrodes ..
4. 'Oku tupu hake 'a e ngaahi ngata'anga 'i he Fotoniki ., Faitoʻo fakapaiolosia, mo e Ngaahi Koloa Fakatahataha .
4.1 Ngaahi polokalama 'i he Opto'ilekitulonika mo e Maama 'o e Quantum .
Kuo fakafo'ou 'e he ngaahi fale photoluminescent 'o e nano-silicon 'a e ngaahi feinga ke fa'u 'a e ngaahi me'angaue 'oku makatu'unga 'i he silikoni ., ko ha faingata'a'ia fuoloa 'i he photonics fakataha'i ..
'Oku kehe mei he silikoni lahi ., 'e lava ke fakahaa'i 'e he nano-silikoni 'a e ngaahi toti 'o e quantum 'a e ola lelei ., tunable photoluminescence 'i he fakatokanga'i ki he ofi-infrared 'a e ngaahi fokotu'utu'u, 'oku ne faka'ata 'a e ma'u'anga tokoni 'i he-siisi 'o e ngaahi maama 'oku fe'unga mo e fakakakato 'o e ukamea-'oxide-semiconductor . (CMOS) fakakaukau fo'ou.
'Oku fakakau 'a e ngaahi nanomaterials ko 'eni 'i he totonu ki he ngaahi diodes 'o e maama . (Ngaahi LED), ngaahi meʻa fakaʻilonga ʻata, mo e emitters 'o e waveguide-fakataha'i ki he ngaahi fehokotaki'anga optical mo e to'o 'o e ngaahi polokalama ..
Tanaki atu, funga-'enisinia nano-silicon fakahaa'i 'a e 'ea 'o e photon 'e taha 'i he malumalu 'o e ngaahi fokotu'utu'u palopalema pau ., 'o fokotu'u ia ko ha founga 'e lava ke ngaue'aki 'a e fakamatala quantum mo e fetu'utaki malu ..
4.2 Ngaahi Ngaue Fakafaito'o Fakapaiolosia mo e 'Ekolosia
'I he faito'o fakapaiolosia, 'oku ma'u 'e he efuefu nano-silikoni 'a e manako ko ha biocompatible ., 'oku fakanatula 'ene maumau, mo e founga kehe 'oku 'ikai kona ki he ngaahi toti quantum makatu'unga 'i he ukamea mamafa ki he bioimaging mo e tu'uaki 'o e faito'o ..
'E lava ke fa'u 'a e ngaahi momo'i me'a 'o e nano-silicon 'o e funga-ngaue ke fakataumu'a ki he ngaahi selo pau ., kamata'i 'a e ngaahi me'a fakafaito'o 'i he ngaue ki he pH pe enzymes ., pea 'oatu 'a e taimi mo'oni 'o e siofi 'o e fluorescence ..
Ko honau faka'auha totonu ki he 'esiti silicic . (Mo e(OO)FĀ), ko ha me‘a ‘oku tupu fakanatula pea ‘oku lava ke tukuange ., fakasi'isi'i 'a e ngaahi palopalema 'o e kona taimi loloa.
Tānaki atu ki aí, 'oku vakai'i 'a e nano-silicon ki he fakalelei'i 'o e 'ekolosia ., hange ko e photocatalytic faka'auha 'o e ngaahi me'a 'oku 'uli'i 'i he lalo maama 'oku fakatokanga'i pe ko ha fakafofonga 'o e tukuhifo 'i he ngaahi founga 'o e fakama'a 'o e vai ..
'I he ngaahi naunau fakatahataha'i ., 'oku fakalelei'i 'e he nano-silikoni 'a e tu'unga fakamisini, tu'uma'u 'a e mafana, mo e taliteke'i 'o e tui 'i he taimi 'oku fakakau ai ki he ngaahi ukamea ., selami, pe ngaahi polima ., tautautefito ki he ngaahi konga 'o e aerospace mo e me'alele ..
Ko hono faka'osi ., nano-silicon efuefu 'oku tu'u 'i he kolosi 'o e nanoscience tefito mo e fo'ou fakangaue'anga ..
Ko hono fefiofi kehekehe 'o e ngaahi uesia 'o e quantum ., tali ma'olunga, mo e fakafiemalie 'i he kotoa 'o e malohi ., ngaahi meʻangāue fakaʻilekitulōnika, pea ‘oku fakamamafa‘i ‘e he saienisi ‘o e mo‘uí ‘a ‘ene ngāué ko ha me‘a mahu‘inga ‘okú ne faka‘atā ‘a e ngaahi tekinolosia fakaeonopooni ‘o e to‘utangata hokó ..
Ko e fakalakalaka 'o e ngaahi founga synthesis mo e ngaahi pole 'o e fakataha'i 'oku toe hoko mai ., 'e hokohoko atu 'a e nano-silicon ke faka'uli 'a e fakalakalaka ki he ma'olunga ange-ngaue ., tu‘uloa, mo e ngaahi sisitemi naunau ngaue lahi ..
5. Tokotaha tuʻuaki
Ko e TRUNNANO ko ha tokotaha 'oku ne 'omi 'a e efuefu 'o e Tungsten 'o e Spherical mo e 'olunga 'i he . 12 ta'u 'o e a'usia 'i he nano-langa 'o e ivi fakatolonga mo e fakalakalaka 'o e nanotechnology .. 'Oku ne tali 'a e totongi 'o fakafou 'i he Kaati Fakamo'ua ., T/T, Hihifo 'Iunioni mo e Paypal .. 'E fakafolau atu 'e he Trunnano 'a e koloa ki he kau kasitomaa 'i muli 'o fakafou 'i he FedEx ., DHL, 'i he 'ea, pe ‘i tahi .. Kapau 'oku ke fie 'ilo lahi ange fekau'aki mo e efuefu Tungsten Spherical ., kataki 'o ongo'i tau'ataina ke fetu'utaki mai kiate kimautolu pea 'ave ha fehu'i .([email protected]).
Tags: Nano-Silikoni efuefu, Silikoni efuefu, Silikoni
Ko e ngaahi fakamatala mo e ngaahi fakatātā kotoa pē mei he ʻInitanetí .. Kapau 'oku 'iai ha ngaahi me'a 'oku fekau'aki mo e totonu pulusi ., kataki fetu'utaki mai taimi totonu ke tamate'i ..
Faka'eke'eke mai