Optimisation of the composites of cathode nanomaterials CCL/Li2MnSiO4 for safety lithium batteries

Krzemiany typu Li2MSiO4 (M = Mn, Co, Fe, Ni) stanowią dobrą alternatywę dla obecnie stosowanych materiałów katodowych, dzięki czemu mogą w przyszłości znaleźć zastosowanie w bezpiecznych akumulatorach litowych. Teoretyczna możliwość ekstrakcji dwóch jonów litu z materiału umożliwia uzyskanie większych pojemności (nawet do 333 mAh/g dla M = Mn). Utworzenie warstw węglowych na materiale aktywnym znacząco poprawia przewodnictwo elektryczne krzemianów.Praca koncentrowała się na optymalizacji warunków syntezy zol – żel Pechiniego krzemianów Li2MSiO4, które kolejno zostały poddane charakteryzacji przy pomocy technik termicznych (TG, DTA, EGA-QMS), rentgenowskiej dyfraktometrii proszkowej (XRD), transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM), woltamperometrii cyklicznej (CV) oraz zmierzono ich przewodnictwo elektryczne (EC).

Silicates type Li2MSiO4 (M = Mn, Co, Fe, Ni) are potential alternatives for materials currently used as cathodes in Li-ion batteries, so in the future they could find an application in the safe lithium batteries. Theoretical possibility of extraction of two lithium ions results in very high capacity (up to 333 mAh/g for M = Mn). Preparation of carbon coatings on the active materials improves the electrical conductivity of the composites. This thesis has been focused on conditions optimization of Pechini sol- gel synthesis of Li2MSiO4 (M = Mn, Co, Fe, Ni) silicates. Characterization of the obtained materials were performed using thermal analysis techniques (TGA, DTA, EGA - QMS), x-ray powder diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), cyclic voltammetry (CV) and measured their electrical conductivity (EC).