Figure 2 shows the step-by-step mor

Figure 2 shows the step-by-step morphological and structural
changes corresponding to each synthesis step from the sand particles to the fi nal Si nanostructures. The sub-millimetersized
sand particles were effectively ground into sub-micrometer-
level particles via ball milling, as shown Figure 2 a,b. The
nitrogen adsorption (Brunauer-Emmett-Teller, BET) experiment
results (Supporting Information Figure S1) support that
the specifi c surface area of the sand particles was increased by
the grinding process for up to 12 h. However, further grinding
decreased the effective surface area, probably due to agglomeration.
[ 19 ] Thus, we selected the crushed sand particles obtained
by the 12-h-long milling process and used them as the silica
reactant for the magnesiothermic reduction. After the lowpressure
Mg reduction and the acid-washing steps, the formation
of hierarchical Si structures composed of many ultrafi ne
primary Si nanoparticles was confi rmed by the transmission
electron microscopy (TEM) image in Figure 2 c. The numerous nanopores between the nanoparticles were produced by the
removal of byproducts (mainly magnesia) during the HCl acid
washing process. The BET measurements and SEM images
(Supporting Information Figure S2a,S3) indicate that the specifi
c surface area of the hierarchical Si structure after the magnesiothermic
reduction is 150.75 m 2 g−1. It should be noted that
this value is more than 10 times higher than those of the ballmilled
sand particles, indicating that this reduction process created
much more surface area by downsizing the particles. This
area is also three times larger than that reported previously for
Si nanostructures obtained by magnesiothermic reduction. [ 20 ]
Barrett-Joyner-Halenda (BJH) analysis (Supporting Information
Figure S2b) also reveals that pores about 10 nm in size were
formed in the fi nal Si structure. Their SEM images (Supporting
Information Figure S3) also show an extensively interconnected morphology, which, compared to a structure with individually
separate nanoparticles, is desirable for the enhancement of both
electronic and ionic conductivities. Moreover, despite the high
porosity, the densely packed nanostructure can contribute to
the improvement of the volumetric capacity of the electrode The optical image in Figure 2 f shows that the hierarchical Si
nanostructure has a much smaller volume compared to a commercial
Si nanoparticles of the same weight. This is remarkable
in that nanoparticles of similar size can exhibit signifi cantly different
electrode tap density, which will be discussed later. The
energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) elemental mapping
image indicates that the carbon layers are uniformly formed on
the surface of the ultra-small Si particles by the diazotization
and carbonization process. [ 18 ] Aniline, the carbon source, was
covalently grafted on the native oxide surface of the Si nanoparticles,
decomposed, and reorganized to form an amorphous
carbon layer by the subsequent thermal treatment at 800 °C in
Ar/H 2 . The Raman spectroscopy analysis in Supporting Information
Figure S4 shows two broad peaks that can be respectively
assigned to the disordered carbon band (D band) at 1345 cm −1 and the graphitic band (G band) at 1600 cm −1 , suggesting
an amorphous characteristic of the carbon layers. The
cross-sectional composition line profi les of the carbon-coated
Si nanostructures shown in the inset of Figure 2 d indicate the
stable signal intensity of carbon over the entire measurement
area and confi rm the uniformity of the conductive coating. This
highly uniform, conductive, and mechanically elastic carbon
layer is expected to contribute to the enhancement of electronic
conductivity during charging and discharging cycles.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

รูปที่ 2 แสดงขั้นตอนการสัณฐาน และโครงสร้างการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกับการสังเคราะห์แต่ละขั้นจากอนุภาคทราย nal fi nanostructures ศรี Millimetersized ย่อยทรายอนุภาคถูกล่างเป็นไมโครมิเตอร์ย่อยได้อย่างมีประสิทธิภาพ-ระดับอนุภาคผ่านลูกบอลสี เหมือนรูปที่ 2 a, b.การทดลองการดูดซับ (ถอนเงิน Emmett Brunauer เดิมพัน) ไนโตรเจนผลลัพธ์ (สนับสนุนข้อมูลรูป S1) สนับสนุนว่าspecifi c พื้นที่ผิวของอนุภาคทรายเพิ่มขึ้นด้วยกระบวนการบดการถึง 12 h อย่างไรก็ตาม ต่อไปคัฟลดพื้นที่ผิวมีประสิทธิภาพ ท่อง agglomeration[19] ดังนั้น เราเลือกอนุภาคทรายบดได้โดย 12-h-ลองกัดกระบวนการ และใช้เป็นซิลิกาตัวทำปฏิกิริยาการลด magnesiothermic หลังจาก lowpressureมก.ลดและกรดล้างขั้นตอน การก่อตัวลำดับชั้นในโครงสร้างประกอบด้วยมุ ultrafi มากconfi rmed โดยส่งข้อมูลที่ถูกเก็บกักในหลักภาพ microscopy อิเล็กตรอน (ยการ) ในรูปที่ 2 c ผลิต nanopores มากมายระหว่างเก็บกักโดยการเอาพลอย (ส่วนใหญ่ magnesia) ระหว่างกรด HClกระบวนการซักผ้า วัดใกล้เคียงและภาพ SEM(สนับสนุนข้อมูลรูป S2a, S3) บ่งชี้ว่า การ specifiพื้นที่ c ของโครงสร้างในลำดับหลังจาก magnesiothermicลดเป็น 150.75 m 2 g−1 ควรสังเกตที่ค่านี้คือมากกว่า 10 ครั้งสูงกว่าผู้ ballmilledอนุภาคทราย บ่งชี้ว่า กระบวนการนี้ลดสร้างพื้นที่ผิวมากขึ้น ด้วย downsizing อนุภาค นี้โรงแรมแห่งนี้มีมากขึ้นกว่าที่รายงานก่อนหน้านี้สำหรับNanostructures ศรีที่ได้รับ โดย magnesiothermic ลด [20]บาร์เร็ตต์ Joyner Halenda (สติก BJH) วิเคราะห์ (สนับสนุนข้อมูลรูป S2b) นอกจากนี้ยังพบที่ pores ประมาณ 10 nm ขนาดได้ก่อตั้งขึ้นใน nal ไร้สายโครงสร้างศรี รูปภาพด้วย SEM (Supportingข้อมูลรูป S3) แสดงการเชื่อมต่อกันอย่างแพร่หลายสัณฐานวิทยา ซึ่ง เมื่อเทียบกับโครงสร้างด้วยละแยกเก็บกัก เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพของทั้งสองการนำอิเล็กทรอนิกส์ และ ionic ยิ่งไปกว่านั้น แม้ มีสูงporosity, nanostructure หนาแน่นไปรวบรวมไว้สามารถนำไปสู่ปรับปรุงกำลังการผลิต volumetric ของอิเล็กโทรดภาพแสงในรูปที่ 2 แสดงให้เห็นว่าในลำดับชั้นnanostructure มีมากขนาดเล็กไดรฟ์ข้อมูลเปรียบเทียบเพื่อการพาณิชย์เก็บกักในน้ำหนักเดียวกัน นี้จะโดดเด่นในการเก็บกักขนาดใกล้เคียงกันสามารถแสดง cantly ความแตกต่างกันไฟฟ้าประปาความหนาแน่น ซึ่งจะกล่าวถึงในภายหลัง ที่พลังงาน dispersive เอกซเรย์ก (EDS) ธาตุแม็ปภาพบ่งชี้ว่า ชั้นคาร์บอนจะเกิดขึ้นสม่ำเสมอเมื่อเทียบเคียงกับพื้นผิวของอนุภาคในขนาดเล็กพิเศษ โดย diazotizationและกระบวนการ carbonization [18] aniline แหล่งคาร์บอน ถูกcovalently grafted บนพื้นผิวของออกไซด์เป็นของเก็บกักศรีแบบฟอร์มการสลายตัว และการจัดระเบียบใหม่เพื่ออันไปชั้นคาร์บอน โดยการรักษาความร้อนตามมาที่ 800 ° C ในAr/H 2 กเทคนิคการวิเคราะห์ข้อมูลสนับสนุนS4 รูปแสดงยอดกว้างสองที่สามารถตามลำดับกำหนดวงคาร์บอน disordered (D วง) ที่ −1 ซม. 1345 และวง graphitic (วง G) ที่ −1 ซม. 1600 แนะนำมีลักษณะไปชั้นคาร์บอน ที่เลสรับบรรทัดส่วนประกอบของเหลวของคาร์บอนเคลือบNanostructures ศรีแสดงแทรกของ d รูปที่ 2 แสดงการสัญญาณมีเสถียรภาพความเข้มของคาร์บอนที่ผ่านการประเมินทั้งหมดที่ตั้งและ confi rm เคลือบนำความรื่นรมย์ นี้คาร์บอนสูงสม่ำเสมอ ไฟฟ้า และกลไกยืดหยุ่นชั้นคาดว่าจะนำไปสู่การเพิ่มประสิทธิภาพของอิเล็กทรอนิกส์นำในระหว่างการชาร์จไฟ และปล่อยรอบ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

รูปที่ 2 แสดงขั้นตอนโดยขั้นตอนทางสัณฐานวิทยาและโครงสร้าง
การเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกับแต่ละขั้นตอนการสังเคราะห์อนุภาคจากทรายที่จะสาย NAL ศรีโครงสร้างนาโน ย่อย millimetersized
อนุภาคทรายได้อย่างมีประสิทธิภาพถูกบดเป็นย่อย micrometer-
อนุภาคระดับผ่านการกัดลูกดังแสดงรูปที่ 2 ข
การดูดซับไนโตรเจน (Brunauer-Emmett-Teller, BET) การทดลอง
ผล (สนับสนุนข้อมูลรูป S1) ที่สนับสนุน
พื้นที่ผิวค specifi ของอนุภาคทรายที่เพิ่มขึ้นโดย
กระบวนการบดนานถึง 12 ชั่วโมง อย่างไรก็ตามบดต่อไป
ลดลงพื้นที่ผิวที่มีประสิทธิภาพอาจเป็นเพราะการรวมตัวกัน.
[19] ดังนั้นเราจึงเลือกอนุภาคทรายบดที่ได้รับ
จากกระบวนการกัด 12 ชั่วโมงยาวและใช้พวกเขาเป็นซิลิกา
ผิดใจการลด magnesiothermic หลังจาก lowpressure
Mg ลดขั้นตอนและกรดซักผ้า, การก่อตัว
ของโครงสร้างลำดับชั้นศรีประกอบด้วยหลายภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ultrafi
หลักนาโนศรีถูก CONFI rmed โดยการส่งผ่าน
อิเล็กตรอนกล้องจุลทรรศน์ (TEM) ภาพในรูปที่ 2 ค nanopores มากมายระหว่างอนุภาคนาโนที่ผลิตโดย
การกำจัดของผลพลอยได้ (ส่วนใหญ่แมกนีเซีย) ในระหว่างกรดไฮโดรคลอริก
กระบวนการล้าง วัดพนันและภาพ SEM
(สนับสนุนข้อมูลรูป S2A, S3) ระบุว่า specifi
พื้นที่ผิวคของโครงสร้างลำดับชั้นศรีหลังจาก magnesiothermic
ลดลงเป็น 150.75 ม. 2 กรัม-1 มันควรจะตั้งข้อสังเกตว่า
ค่านี้มากกว่า 10 ครั้งสูงกว่า ballmilled
อนุภาคทรายแสดงให้เห็นว่าการลดขั้นตอนนี้สร้าง
พื้นที่ผิวมากขึ้นโดยการลดขนาดอนุภาค นี้
ยังเป็นพื้นที่สามครั้งมีขนาดใหญ่กว่าที่รายงานก่อนหน้านี้สำหรับ
ศรีโครงสร้างนาโนที่ได้รับจากการลดลง magnesiothermic [20]
บาร์เร็ตต์-Joyner-Halenda (BJH) การวิเคราะห์ (สนับสนุนข้อมูล
รูป S2B) นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่ารูขุมขนที่ประมาณ 10 นาโนเมตรในขนาดที่ถูก
สร้างขึ้นในสายเอ็นโครงสร้างศรี ภาพ SEM ของพวกเขา (สนับสนุน
ข้อมูลรูปที่ S3) นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่เชื่อมต่อกันอย่างกว้างขวางซึ่งเมื่อเทียบกับโครงสร้างรายบุคคลกับ
อนุภาคนาโนที่แยกจากกันเป็นที่พึงประสงค์สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพของทั้ง
การนำไฟฟ้าและอิออน นอกจากนี้แม้จะมีความสูง
พรุนแน่นขนัดโครงสร้างระดับนาโนสามารถนำไปสู่
​​การพัฒนาของความจุปริมาตรของอิเล็กโทรดภาพแสงในรูปที่ 2 แสดงให้เห็นว่าฉลำดับชั้นศรี
โครงสร้างระดับนาโนมีปริมาณที่มีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับการค้า
ของอนุภาคนาโนศรีเดียวกัน น้ำหนัก นี้เป็นที่โดดเด่น
ในอนุภาคนาโนขนาดใกล้เคียงกันที่สามารถแสดงความแตกต่างกันได้อย่างมากเนื่องจาก
ความหนาแน่นของขั้วไฟฟ้าประปาซึ่งจะกล่าวถึงในภายหลัง
พลังงานกระจายสเปกโทรสโกเอ็กซ์เรย์ (EDS) การทำแผนที่ธาตุ
ภาพแสดงให้เห็นว่าชั้นคาร์บอนที่เกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอบน
พื้นผิวของอนุภาคศรีพิเศษขนาดเล็กโดย diazotization
และกระบวนการคาร์บอน [18] สวรรค์, แหล่งคาร์บอนที่ถูก
ทาบ covalently บนพื้นผิวออกไซด์เป็นชนพื้นเมืองของอนุภาคนาโนศรี
ย่อยสลายและการปรับโครงสร้างองค์กรในรูปแบบอสัณฐาน
ชั้นคาร์บอนโดยการรักษาความร้อนที่ตามมาที่ 800 องศาเซลเซียสใน
Ar / H 2 การวิเคราะห์สเปคโทรรามันในการสนับสนุนข้อมูล
ที่แสดงให้เห็นรูปที่ S4 สองยอดในวงกว้างที่สามารถตามลำดับ
ได้รับมอบหมายให้เป็นระเบียบวงคาร์บอน (D วงดนตรี) ที่ 1345 ซม. -1 และวง graphitic (G วงดนตรี) ที่ 1600 ซม. -1 บอก
ลักษณะสัณฐาน ชั้นของคาร์บอน
องค์ประกอบหน้าตัดสายกำา les ของคาร์บอนเคลือบ
ศรีโครงสร้างนาโนแสดงในสิ่งที่ใส่เข้าไปในรูปที่ 2 d แสดง
ความเข้มของสัญญาณที่มีเสถียรภาพของคาร์บอนมากกว่าการวัดทั้ง
ในพื้นที่และ CONFI RM ความสม่ำเสมอของการเคลือบนำ นี้
เครื่องแบบสูงนำไฟฟ้าและยืดหยุ่นกลไกคาร์บอน
ชั้นคาดว่าจะนำไปสู่การเพิ่มประสิทธิภาพของอิเล็กทรอนิกส์
การนำระหว่างการชาร์จและการปลดวงจร

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

รูปที่ 2 แสดงขั้นตอนโดยขั้นตอนและการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้าง
สอดคล้องกับแต่ละขั้นตอนจากทรายสังเคราะห์อนุภาคนาโน Nal Fi จังหวัด . เรือดำน้ำ millimetersized
ทรายไปได้อย่างมีประสิทธิภาพในพื้นที่ย่อยไมโครมิเตอร์ -
ระดับอนุภาคผ่านบอลลิ่ง ดังรูปที่ 2 A , B .
ไนโตรเจนการดูดซับ ( brunauer เอ็มเหม็ด เทลเลอร์ , เดิมพัน ) การทดลอง
ผลลัพธ์ที่ได้ ( ข้อมูลประกอบรูป S1 ) สนับสนุน
c specifi พื้นที่ผิวของอนุภาคทรายเพิ่มขึ้น
กระบวนการบดได้ถึง 12 ชั่วโมง แต่เพิ่มเติมคัฟ
ลดพื้นที่ผิวที่มีประสิทธิภาพ อาจจะเนื่องจากการ .
[ 19 ] ดังนั้น เราเลือกบดได้โดย 12-h-long
อนุภาคทราย กระบวนการโม่และใช้พวกเขาเป็นซิลิกา
สารตั้งต้นสำหรับการลด magnesiothermic . หลังจาก lowpressure
mg ลดกรดและขั้นตอนการล้าง , การก่อตัวของลำดับชั้นโครงสร้าง
ศรีประกอบด้วยหลาย ultrafi ne
ประถมศรีนาโนถูกลงทะเบียนโดยการส่ง rmed
จุลทรรศน์อิเล็กตรอน ( TEM ) ภาพในรูปที่ 2 C nanopores มากมายระหว่างอนุภาคที่ถูกผลิตโดย
การกำจัดสาร ( ส่วนใหญ่ magnesia ) ระหว่างกรด HCl
ซักกระบวนการ เดิมพัน วัดและ SEM ภาพ
( สนับสนุน s2a รูปข้อมูล S3
c specifi ) พบว่าพื้นที่ผิวของโครงสร้างลำดับชั้นหลังจากลด magnesiothermic
ศรีเป็น 150.75 M 2 G − 1 มันควรจะสังเกตว่า
ค่านี้มากกว่า 10 ครั้งสูงกว่าของ ballmilled
ทรายอนุภาคระบุว่า กระบวนการการสร้างพื้นที่ผิวโดย
มากขึ้นลดขนาดอนุภาค พื้นที่นี้
ยังสามครั้งมากกว่าที่รายงานก่อนหน้านี้สำหรับ
ศรีนาโนได้โดย magnesiothermic ลดลง [ 20 ]
บาร์เร็ตต์ จอยเนอร์ halenda ( bjh ) การวิเคราะห์ ( สนับสนุนข้อมูล
รูป s2b ) นอกจากนี้ยังพบว่าขนาดรูประมาณ 10 นาโนเมตร คือ
เกิดขึ้นใน Fi นัลศรี โครงสร้างภาพ SEM ของพวกเขา ( สนับสนุนข้อมูลรูป S3
) ยังแสดงอย่างกว้างขวางทางเชื่อมต่อกัน ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับโครงสร้างนาโนแบบ
แยกเป็นที่พึงประสงค์สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพของทั้งสอง
อิเล็กทรอนิกส์และไอออน conductivities . นอกจากนี้ แม้จะมีความพรุนสูง
, หนาแน่นโครงสร้างนาโนสามารถมีส่วนร่วม

การปรับปรุงความจุปริมาตรของขั้วไฟฟ้าภาพแสงในรูปที่ 2 F แสดงให้เห็นว่าโครงสร้างนาโนศรี
ลำดับชั้นมีปริมาณน้อยมากเมื่อเทียบกับโฆษณา
ศรีนาโนของน้ำหนักเดียวกัน นี้เป็นที่โดดเด่น
ในอนุภาคนาโนขนาดใกล้เคียงสามารถจัดแสดง signifi ลดลงอย่างมีนัยสําคัญเมื่อขั้วแตกต่างกัน
เคาะความหนาแน่นซึ่งจะกล่าวถึงในภายหลัง
พลังงานรังสีกระจายตัวสเปกโทรสโกปี ( EDS ) ธาตุการทำแผนที่
ภาพพบว่า คาร์บอน ชั้นเป็นจุดที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของอัลตร้า

เล็กศรีอนุภาคโดยการไดอะโซไทเซชันและกระบวนการ [ 18 ] สวรรค์ , แหล่งคาร์บอน ,
covalently ต่อกิ่งบนพื้นผิวของอนุภาคนาโนของออกไซด์พื้นเมืองจังหวัด
เน่า , และจัดรูปแบบสัณฐาน
คาร์บอนชั้นโดยการรักษาความร้อนที่ตามมาที่ 800 ° C
AR / H 2 รามันสเปกโทรสโกปีในการวิเคราะห์ข้อมูลประกอบ
รูป S4 แสดงสองยอดคร่าว ๆ ว่า ได้มอบหมายให้ความหมายตามลำดับ
d ( วงดนตรี ) วงดนตรีคาร์บอนที่ 0 cm − 1 และวงดนตรี graphitic ( G วงดนตรี ) ที่ 1600 cm − 1 า
ลักษณะสัณฐานของคาร์บอนในชั้น
ที่มีองค์ประกอบของคาร์บอนเมล็ดสายเลสเคลือบ
ศรีนาโนที่แสดงในรูปที่ 2 แสดงภาพประกอบของ D
มั่นคงความเข้มของสัญญาณของคาร์บอนในบริเวณวัด
ทั้งหมดและโดยสาร RM ความสม่ำเสมอของผิวเคลือบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า . นี้
สูงชุด , เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า , การยืดและคาร์บอน
ชั้นคาดว่าจะนำไปสู่การเพิ่มประสิทธิภาพของอิเล็กทรอนิกส์
ซึ่งในระหว่างการชาร์จและคายประจุรอบ