Synteza i badania nanokompozytów anodowych typu C/Si do ogniw litowo-jonowych

master
dc.abstract.enDue to the large technological development, we observe a great demand for efficient energy storage and conversion systems. Because of this reason, high efficient energy storage systems as well as the use of clean energy sources are required. Lithium-ion batteries (Li-ion) play an important role in this case. Despite their broad use, researches try to develop new, better electrode materials that will increase the capacity and extend the cycle life of the battery. The most promising anode material seems to be silicon, due to its very high theoretical capacity, large and easy availability and environmental benignity. However, silicon anodes have limited applicability due to the tremendous volume change that results in structural damage of the electrode and consequently lead to rapid capacity reduction. In order to get rid of harmful effects, nanocrystalline C/Si composites were obtained and subjected to investigations concerning their physico- and electrochemical properties. The performed research has shown that the best C/Si composite material was obtained from TEOS and potato starch. This composite revealed good electrochemical capacity in relation to metallic lithium in the first discharge (2026 mAh/g) and charge processes (604 mAh/g). It was also characterized by the best capacity retention.pl
dc.abstract.plZe względu na duży rozwój technologiczny cały czas obserwuje się ogromne zapotrzebowanie na efektywne systemy magazynowania i przetwarzania energii. Z tego powodu wymagane jest zastosowanie systemów magazynujących energię o wysokiej sprawności, jak również wykorzystanie czystych źródeł energii. Istotną rolę odgrywają w tym wypadku ogniwa litowo-jonowe (Li-ion). Pomimo bardzo szerokiego ich wykorzystywania, cały czas trwają badania nad opracowaniem nowych, lepszych materiałów elektrodowych, które doprowadzą do zwiększenia pojemności i wydłużenia żywotności ogniw. Najbardziej obiecującym materiałem anodowym wydaje się być krzem, ze względu na jego dużą pojemność teoretyczną, dużą i łatwą dostępność oraz niską szkodliwość dla środowiska. Jednakże anody krzemowe mają ograniczone zastosowanie ze względu na ogromną zmianę objętości, która powoduje uszkodzenia struktury, a tym samym ostatecznie doprowadza do szybkiego zmniejszenia pojemności. W celu pozbycia się szkodliwych efektów utworzono kompozyty C/Si w skali nanometrycznej i poddano badaniom określającym ich właściwości fizyko- i elektrochemiczne. Przeprowadzone badania wykazały, że najlepszą stabilnością pracy w ogniwie charakteryzował się materiał kompozytowy C/Si otrzymany z TEOS i skrobi ziemniaczanej, a jego pojemność względem metalicznego litu wynosiła w pierwszym cyklu przy rozładowaniu 2026 mAh/g oraz ładowaniu 604 mAh/g.pl
dc.affiliationWydział Chemiipl
dc.areaobszar nauk ścisłychpl
dc.contributor.advisorMolenda, Marcin - 130716 pl
dc.contributor.authorSiepka, Arletapl
dc.contributor.departmentbycodeUJK/WC3pl
dc.contributor.reviewerKochanowski, Andrzej - 128957 pl
dc.contributor.reviewerMolenda, Marcin - 130716 pl
dc.date.accessioned2020-07-27T05:27:22Z
dc.date.available2020-07-27T05:27:22Z
dc.date.submitted2017-06-28pl
dc.fieldofstudychemiapl
dc.identifier.apddiploma-113002-164633pl
dc.identifier.projectAPD / Opl
dc.identifier.urihttps://ruj.uj.edu.pl/xmlui/handle/item/218513
dc.languagepolpl
dc.subject.enLi-ion batteries, anode materials, silicon, carbon layer, nanocompositespl
dc.subject.plakumulatory Li-ion, materiały anodowe, krzem, warstwa węglowa, nanokompozytypl
dc.titleSynteza i badania nanokompozytów anodowych typu C/Si do ogniw litowo-jonowychpl
dc.title.alternativeSynthesis and characterization of C/Si type anode nanocomposites for lithium-ion batteriespl
dc.typemasterpl
dspace.entity.typePublication
dc.abstract.enpl
Due to the large technological development, we observe a great demand for efficient energy storage and conversion systems. Because of this reason, high efficient energy storage systems as well as the use of clean energy sources are required. Lithium-ion batteries (Li-ion) play an important role in this case. Despite their broad use, researches try to develop new, better electrode materials that will increase the capacity and extend the cycle life of the battery. The most promising anode material seems to be silicon, due to its very high theoretical capacity, large and easy availability and environmental benignity. However, silicon anodes have limited applicability due to the tremendous volume change that results in structural damage of the electrode and consequently lead to rapid capacity reduction. In order to get rid of harmful effects, nanocrystalline C/Si composites were obtained and subjected to investigations concerning their physico- and electrochemical properties. The performed research has shown that the best C/Si composite material was obtained from TEOS and potato starch. This composite revealed good electrochemical capacity in relation to metallic lithium in the first discharge (2026 mAh/g) and charge processes (604 mAh/g). It was also characterized by the best capacity retention.
dc.abstract.plpl
Ze względu na duży rozwój technologiczny cały czas obserwuje się ogromne zapotrzebowanie na efektywne systemy magazynowania i przetwarzania energii. Z tego powodu wymagane jest zastosowanie systemów magazynujących energię o wysokiej sprawności, jak również wykorzystanie czystych źródeł energii. Istotną rolę odgrywają w tym wypadku ogniwa litowo-jonowe (Li-ion). Pomimo bardzo szerokiego ich wykorzystywania, cały czas trwają badania nad opracowaniem nowych, lepszych materiałów elektrodowych, które doprowadzą do zwiększenia pojemności i wydłużenia żywotności ogniw. Najbardziej obiecującym materiałem anodowym wydaje się być krzem, ze względu na jego dużą pojemność teoretyczną, dużą i łatwą dostępność oraz niską szkodliwość dla środowiska. Jednakże anody krzemowe mają ograniczone zastosowanie ze względu na ogromną zmianę objętości, która powoduje uszkodzenia struktury, a tym samym ostatecznie doprowadza do szybkiego zmniejszenia pojemności. W celu pozbycia się szkodliwych efektów utworzono kompozyty C/Si w skali nanometrycznej i poddano badaniom określającym ich właściwości fizyko- i elektrochemiczne. Przeprowadzone badania wykazały, że najlepszą stabilnością pracy w ogniwie charakteryzował się materiał kompozytowy C/Si otrzymany z TEOS i skrobi ziemniaczanej, a jego pojemność względem metalicznego litu wynosiła w pierwszym cyklu przy rozładowaniu 2026 mAh/g oraz ładowaniu 604 mAh/g.
dc.affiliationpl
Wydział Chemii
dc.areapl
obszar nauk ścisłych
dc.contributor.advisorpl
Molenda, Marcin - 130716
dc.contributor.authorpl
Siepka, Arleta
dc.contributor.departmentbycodepl
UJK/WC3
dc.contributor.reviewerpl
Kochanowski, Andrzej - 128957
dc.contributor.reviewerpl
Molenda, Marcin - 130716
dc.date.accessioned
2020-07-27T05:27:22Z
dc.date.available
2020-07-27T05:27:22Z
dc.date.submittedpl
2017-06-28
dc.fieldofstudypl
chemia
dc.identifier.apdpl
diploma-113002-164633
dc.identifier.projectpl
APD / O
dc.identifier.uri
https://ruj.uj.edu.pl/xmlui/handle/item/218513
dc.languagepl
pol
dc.subject.enpl
Li-ion batteries, anode materials, silicon, carbon layer, nanocomposites
dc.subject.plpl
akumulatory Li-ion, materiały anodowe, krzem, warstwa węglowa, nanokompozyty
dc.titlepl
Synteza i badania nanokompozytów anodowych typu C/Si do ogniw litowo-jonowych
dc.title.alternativepl
Synthesis and characterization of C/Si type anode nanocomposites for lithium-ion batteries
dc.typepl
master
dspace.entity.type
Publication
Affiliations

* The migration of download and view statistics prior to the date of April 8, 2024 is in progress.

Views
10
Views per month
Views per city
Szczecin
3
Wroclaw
2
Chabowka
1
Dublin
1
Shanghai
1

No access

No Thumbnail Available