Głównym celem niniejszej pracy była synteza i charakterystyka Li2MnSiO4 – jednego z obiecujących materiałów katodowych do ogniw litowo-jonowych nowej generacji. Charakterystyka badanego materiału skupiała się na zmianach morfologii i struktury wraz z temperaturą kalcynacji. Za pomocą zmodyfikowanej metody zol-żel Pechiniego zsyntetyzowano chemicznie czysty krzemian litowo-manganowy (Pmn21) w matrycy organicznej. Modyfikacja syntezy oparta była o metodę opracowaną i opisaną przez promotora niniejszej pracy. Prekursor kalcynowano w różnych temperaturach (600 – 900 ̊C) w atmosferze gazu obojętnego (argon), a następnie przy przepływie powietrza. Warunki kalcynacji w atmosferze powietrza zostały określone metodami analizy termicznej. W celu otrzymania czystego Li2MnSiO4 materiał ogrzewano w atmosferze wodoru. Strukturę i właściwości otrzymanego materiału badano za pomocą metod dyfraktometrii rentgenowskiej, spektroskopii w podczerwieni, transmisyjnej mikroskopii elektronowej i niskotemperaturowej adsorpcji/desorpcji azotu (77 K). Wyniki wykazały wzrost ziaren krzemianu litowo-manganowego wraz z temperaturą. Usunięto większość warstwy węglowej bez zmiany struktury krystalicznej, jednak na dyfraktogramach, wykresach analizy termicznej sprzężonej ze spektrometrem masowym i zdjęciach TEM niektórych próbek zaobserwowano zanieczyszczenia i pozostałości matrycy organicznej.

The main purpose of this thesis was synthesis and characterisation of Li2MnSiO4 – one of promising cathode material for new generation of lithium-ion batteries. The characterisation of this material was focused on changes of morphology and structure with temperature of calcination. Chemically pure dilithium manganese silicate (Pmn21) in organic matrix was successfully synthetized by modified sol-gel Pechini method. Modification of synthesis was based on method developed and described by supervisor of this thesis. Precursor was calcined in various temperatures (600 – 900 ̊C) under a flow of inert gas (argon) and then under air flow. The conditions of calcination in air atmosphere were determined by thermal analysis methods. To obtain pure Li2MnSiO4, the material was heated under hydrogen flow. Structure and properties of material was investigated using X-ray diffraction, infrared spectroscopy, transmission electron microscopy and measurements of adsorption/desorption of nitrogen at 77 K. The results revealed expansion of grains of dilithium manganese silicate with temperature. Significant quantities of carbon layer was removed without changing of crystalline structure of material however in a certain samples some impurities and residues of carbon matrix was found in X-ray diffractograms, TG-QMS curves and TEM images.