स्वच्छ और नवीकरणीय ऊर्जा का विकास हमारे देश के सामाजिक और आर्थिक विकास के लिए एक प्रमुख रणनीति है। नई ऊर्जा प्रौद्योगिकी के सभी स्तरों में, इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण का अत्यंत महत्वपूर्ण स्थान है, और यह वर्तमान वैज्ञानिक अनुसंधान में भी एक गर्म मुद्दा है। एक नए प्रकार की द्वि-आयामी संरचना प्रवाहकीय सामग्री के रूप में, ग्राफीन के अनुप्रयोग का इस क्षेत्र में महत्वपूर्ण महत्व और महान विकास क्षमता है।

ग्राफीन भी सबसे अधिक चिंतित नई सामग्रियों में से एक है। इसकी संरचना दो सममित, नेस्टेड उप-जालियों से बनी है। विषमांगी परमाणुओं के साथ डोपिंग सममित संरचना को तोड़ने और इसके भौतिक गुणों को व्यवस्थित करने की एक महत्वपूर्ण विधि है। नाइट्रोजन परमाणुओं का आकार कार्बन परमाणुओं के समान होता है और इन्हें ग्राफीन की जाली में डालना अपेक्षाकृत आसान होता है। इसलिए, ग्राफीन सामग्री के अनुसंधान में नाइट्रोजन डोपिंग एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। डोपिंग के साथ प्रतिस्थापन का उपयोग विकास प्रक्रिया के दौरान ग्राफीन के इलेक्ट्रॉनिक गुणों को बदलने के लिए किया जा सकता है।

      ग्राफीन को नाइट्रोजन के साथ डोप किया गयाऊर्जा बैंड गैप को खोल सकते हैं और चालकता प्रकार को समायोजित कर सकते हैं, इलेक्ट्रॉनिक संरचना को बदल सकते हैं, और मुक्त वाहक घनत्व को बढ़ा सकते हैं, जिससे ग्राफीन की चालकता और स्थिरता में सुधार हो सकता है। इसके अलावा, ग्राफीन के कार्बन ग्रिड में नाइट्रोजन युक्त परमाणु संरचनाओं की शुरूआत से ग्राफीन की सतह पर सोखने वाली सक्रिय साइटों में वृद्धि हो सकती है, जिससे धातु के कणों और ग्राफीन के बीच परस्पर क्रिया बढ़ सकती है। इसलिए, ऊर्जा भंडारण उपकरणों के लिए नाइट्रोजन-डोप्ड ग्राफीन के अनुप्रयोग में अधिक बेहतर विद्युत रासायनिक प्रदर्शन होता है, और यह एक उच्च-प्रदर्शन इलेक्ट्रोड सामग्री होने की उम्मीद है। मौजूदा शोध से यह भी पता चलता है कि नाइट्रोजन-डोप्ड ग्राफीन ऊर्जा भंडारण सामग्री की क्षमता विशेषताओं, तेजी से चार्ज और डिस्चार्ज क्षमताओं और चक्र जीवन में काफी सुधार कर सकता है, और ऊर्जा भंडारण के क्षेत्र में इसकी विशाल अनुप्रयोग क्षमता है।

नाइट्रोजन-डोप्ड ग्राफीन

नाइट्रोजन-डोप्ड ग्राफीन, ग्राफीन की कार्यप्रणाली को साकार करने के महत्वपूर्ण तरीकों में से एक है, और यह अनुप्रयोग क्षेत्रों के विस्तार में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। एन-डोप्ड ग्राफीन क्षमता विशेषताओं, तेजी से चार्ज और डिस्चार्ज क्षमताओं और ऊर्जा भंडारण सामग्री के चक्र जीवन में काफी सुधार कर सकता है, और सुपरकैपेसिटर, लिथियम आयन, लिथियम सल्फर और लिथियम एयर बैटरी जैसे रासायनिक ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में इसकी विशाल अनुप्रयोग क्षमता है।

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