Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

Wyszukujesz frazę "cathode" wg kryterium: Temat


Tytuł:
Composite La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3/Ag cathode for SoFCs with Ce0.8Sm0.2O1.9 electrolyte
Kompozytowa katoda La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3/Ag do stało-tlenkowych ogniw paliwowych z elektrolitem Ce0.8Sm0.2O1.9
Autorzy:
Mosiałek, M.
Dudek, M.
Wojewoda-Budka, J.
Tematy:
SOFC
katoda
LSCF
srebro
SDC
cathode
silver
Pokaż więcej
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/351192.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
nfluence of the short time external polarization of silver electrode contacted Ce0.8Sm0.2O1.9 electrolyte was studied. Silver is moving along the Ce0.8Sm0.2O1.9 surface during the -0.5 V cathodic polarization at 600°C. It caused both the increase of the electrode - electrolyte contact area and the triple phase boundary length but also decrease of electrolyte and polarization resistances. Deposit of silver oxide was found at the place where the electrode polarized at the potential of 0.5 V contacted the electrolyte and around. The decrease of electrolyte and polarization resistance was smaller but more stable in this case. Composite cathodes were obtained on Ce0.8Sm0.2O1.9 electrolyte with the double step sintering procedure. Silver introduced into a La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3 cathode improved a performance of a La0.6Sr0:4Co0.8Fe0.2O3|Ce0.8Sm0.2O1.9|Ni cell by 33%.
Zbadano wpływ zewnętrznej polaryzacji na elektrodę srebrną w kontakcie z elektrolitem tlenkowym Ce0:8Sm0:2O1:9. W czasie polaryzacji katodowej przy potencjale elektrody równym -0.5 V w temperaturze 600 C srebro migruje po powierzchni elektrolitu. Powoduje to zarówno wzrost powierzchni kontaktu elektrody z elektrolitem jak i długości linii styku trzech faz. Powoduje to również spadek rezystancji elektrolitu oraz rezystancji polaryzacyjnej. W miejscu styku elektrody polaryzowanej potencjałem 0,5 V i elektrolitu oraz w jego pobliżu stwierdzono obecność tlenku srebra. Spadek rezystancji elektrolitu i rezystancji polaryzacyjnej był w tym przypadku mniejszy ale bardziej stabilny. Wykonano kompozytowe katody Ag/La0:6Sr0:4Co0:8Fe0:2O3 metodą dwustopniowego spiekania na podłożu elektrolitu Ce0:8Sm0:2O1:9. Wprowadzenie srebra do struktury katody La0:6Sr0:4Co0:8Fe0:2O3 podniosło moc ogniwa La0:6Sr0:4Co0:8Fe0:2O3jCe0:8Sm0:2O1:9/Ni o 33%.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Effect of Sodium Penetration on Microscopic Deformation of Carbon-Based Cathode Materials During Aluminum Electrolysis
Autorzy:
Liu, Hitao
Huang, Yunhong
Wang, Wei
Zhang, Ziyang
Dang, Hengyao
Tematy:
carbon cathode
microstructure
sodium penetration
dislocation
kink band
Pokaż więcej
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2106608.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
In this paper, the macroscopic and microscopic deformation caused by sodium penetration in the carbon cathode has been studied during aluminum electrolysis. The distributions of sodium concentration in the carbon cathode has been measured by SEM-EDS. The microstructure change caused by the gradient of the sodium concentration in the carbon cathode has been studied using transmission electron microscopy (TEM). The results indicate that sodium penetration decreases with the increase of the penetration depth. The stresses caused by the gradient of the sodium concentration result in a remarkable change for the microstructure of the carbon cathode. The formation of dislocations resulting in dislocation arrays and the development of kink band networks bring about material damage growth and possibly subsequent weakening of the cathode. These results can provide useful information that is helpful in developing an improved comprehending of the microscopic deformation mechanism of the carbon cathode during aluminum electrolysis.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Synthesis of the Nickel-Cobalt-Manganese Cathode Material Using Recycled Nickel as Precursors from Secondary Batteries
Autorzy:
Jung, Hang-Chul
Han, Deokhyun
Kim, Dae-Weon
Ahn, Byungmin
Tematy:
secondary battery
nickel
recycling
Taylor reaction
cathode materials
Pokaż więcej
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2049177.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
As the amount of high-capacity secondary battery waste gradually increased, waste secondary batteries for industry (high-speed train & HEV) were recycled and materialization studies were carried out. The precipitation experiment was carried out with various conditions in the synthesis of LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 material using a Taylor reactor. The raw material used in this study was a leaching solution generated from waste nickel-based batteries. The nickel-cobalt-manganese (NCM) precursor was prepared by the Taylor reaction process. Material analysis indicated that spherical powder was formed, and the particle size of the precursor was decreased as the reaction speed was increased during the preparation of the NCM. The spherical NCM powder having a particle size of 10 μm was synthesized using reaction conditions, stirring speed of 1000 rpm for 24 hours. The NCM precursor prepared by the Taylor reaction was synthesized as a cathode material for the LIB, and then a coin-cell was manufactured to perform the capacity evaluation.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A Novel Process for Recovery of Key Elements from Commercial Cathode Material of End-of-Life Lithium-Ion Battery
Autorzy:
Wang, Jei-Pil
Tematy:
lithium manganese oxide
cathode material
thermal reaction
lithium
Pokaż więcej
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2049270.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
A novel process to recover lithium and manganese oxides from a cathode material (LiMn2O4) of spent lithium-ion battery was attempted using thermal reaction with hydrogen gas at elevated temperatures. A hydrogen gas as a reducing agent was used with LiMn2O4 powder and it was found that separation of Li2O and MnO was taken place at 1050°C. The powder after thermal process was washed away with distilled water and only lithium was dissolved in the water and manganese oxide powder left behind. It was noted that manganese oxide powder was found to be 98.20 wt.% and the lithium content in the solution was 1,928 ppm, respectively.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Cold field-emission cathode noise analysis
Autorzy:
Knápek, A.
Grmela, L.
Šikula, J.
Šik, O.
Tematy:
cold field-emission cathode
noise diagnostics
epoxy coating
Pokaż więcej
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/220678.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
Noise diagnostics has been performed on the cold field-emission cathode in high-vacuum. The tested cold fieldemission cathode, based on tungsten wire with ultra-sharp tip coated by epoxy was designed to meet the requirements of transmission electron microscopy, which uses a small and stable source of electrons. Current fluctuations are reduced by improving the structure and fabrication technology. Noise was measured both in time and frequency domains, which gives information about current fluctuations and also about charge transport. Mutual correlation between the noise spectral density, extractor voltage and beam brightness was analyzed.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Li-S battery recycling
Autorzy:
Siczek, Krzysztof
Tematy:
lithium-sulfur battery
recycling
anode
cathode
electrolyte
Pokaż więcej
Wydawca:
Politechnika Poznańska. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/409532.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
Lithium-ion batteries are not situable for electric vehicles with high millage, military power supplies and fixed power networks. Therefore, the Li-S batteries have been intensively investigated, due to the high capacity, low cost, widespread source, and nontoxicity. The development of Li-S batteries causes increasing need to find the methods for their recycling. Some of them are discussed in the paper. The recycling of Li-S cell relates to its anode, cathode, electrolyte, binder and separator. The Li-S battery should be fully charged before recycling. There are potential methods for recycling of lithium from anodes, especially by re-melting. It is also possible to recycle some materials from the cathodes, especially sulfur by re-melting and graphite by dry crushing, Eco-bat Technologies method or the method investigated by Xiang et al. There is no effective recycling methods for electrolytes, binders and separators. It is necessary to carry out further studies on them.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of the State of Stress in Cathode Block of an Aluminium Electrolytic Cell During Formation of Connection with the Steel Pin by Cast Iron Pouring
Autorzy:
Piekło, J.
Maj, M.
Tematy:
aluminium electrolytic cell
cathode section
cast iron
FEM calculations
Pokaż więcej
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/352715.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
The article presents various aspects of the analysis of the state of stress in carbon block induced by the effect of temperature when a steel pin is connected to the block by pouring a shaped groove with cast iron. Changes in the temperature and state of stress in the block were examined by FEM (Abaqus program). The numerical model was validated by experimental measurements of pin deflection during pouring of the groove with cast iron.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Environmental Impact Analysis of Waste Lithium-Ion Battery Cathode Recycling
Autorzy:
Xiaodong, Sun
Ishchenko, Vitalii
Tematy:
lithium-ion battery
waste battery
cathode
environmental impact
pollution
Pokaż więcej
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/59114359.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
This study introduces the current status of recycling technology for waste lithium-ion batteries, with a focus on the environmental impact during the recycling process of waste lithium-ion battery cathode materials. Composition of lithium-ion battery was analyzed in order to estimate which components are potentially dangerous to the environment. Heavy metals are main pollutants and change the pH of the environment; also, organic solvent actively reacts with oxidants and reducing agents in the environment. Other parts of waste battery mainly impact an air during the combustion or thermal decomposition generating toxic lithium, cobalt oxides, other gases. Sources of air, water, noise pollution, solid waste, and toxic chemicals generated in the recycling process were identified. Air pollutants generated at every stage of the process of positive electrode materials recycling include dust, acidic gases, and organic gases. The wastewater is generated mainly from the discharge pretreatment and cathode recovery processes (leaching and extraction). Although the wastewater volume is relatively small, its composition is complex, poorly biochemical and toxic (lithium compounds, organic solvents, etc.). In the dismantling process, plastic connectors, circuit boards, high-voltage wiring, powders, collectors and pool electrode material casings are generated as solid waste. Corresponding pollution prevention and control measures are suggested to prevent environmental pollution during the recycling process of waste lithium-ion battery cathode materials.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Electrochemical methods for the preservation of crustaceous wastes from shellfish processing
Autorzy:
Kuprina, E. E.
Bobylev, V. S.
Kirillov, A. I.
Tematy:
anode fraction
cathode fraction
crustaceans
electrolyzer
preservation of crustaceous wastes
Pokaż więcej
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Polskie Towarzystwo Chitynowe
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1035216.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
The developed environmentally safe electrochemical methods for the preservation of crustaceous wastes from shellfish processing can be used both at sea and ashore. This technology makes possible long-term storage of crustaceous waste at unnormalized positive temperatures with simultaneous shell deproteinization. Due to the mild exposure conditions the electrochemical methods allow to preserve the high quality of valuable components (chitin, proteins, lipids, carotinoids and others) and to carry out comprehensive processing. The preservation of expired crustaceous waste with increased original bacterial content was found possible.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Practical Application of the Concept of Separating the Zone of Overheating and Reducing the Stress Level in Cathode Block of an Aluminium Electrolytic Cell During Formation of Connection with the Steel Pin by Cast Iron Pouring
Autorzy:
Piekło, J.
Maj, M.
Tematy:
aluminium electrolytic cell
cathode section
cast iron
FEM calculations
Pokaż więcej
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/355912.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
The article presents the concept of division of a carbon block into single cathode sections to reduce stresses that occur during thermal shock accompanying the operation of pouring cast iron into a shaped groove in which the current-carrying steel pin is mounted. The temperature field and the state of stress were determined by FEM. Experimental measurements were used to determine the core displacement during pouring operation. The calculations were verified by thermovision and photoelastic method. Based on the temperature field and stress field analysis, a method for the block division into sections has been proposed, resulting in a significant reduction of the stress level.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Badanie mechanizmu degradacji materiałów katodowych zawierających mangan
Study on the degradation mechanism of manganese containing cathode materials
Autorzy:
Szczerbik, Dominika
Opis:
Lithium-ion cells are particularly important in storing electricity. They are used in mobile and home appliances and recently have gained interest in automotive industry – for electric and hybrid vehicles. The most popular commercial cathode material is lithium - cobalt layered oxide because of its good charge transport properties. However, this material is characterized by high cost of production, environmental toxicity and low safety. A better alternative seems to be lithium manganese spinel, which is inexpensive and safe for the environment. The major disadvantage of this material is the disproportionate reaction in the liquid electrolyte. The aim of the study was to analyze the process of selective dissolving of manganese from stoichiometric and sulfur doped lithium manganese spinels. Analysis has been conducted by use of atomic absorption spectrometry with atomization in graphite cuvette (ET - AAS). Moreover, the methodology of electrochemical measurement for manganese digestion kinetics analysis during cell operation was developed. It has been shown that temperature and doping affect the amount of dissolved manganese in the electrolyte. The second significant conclusion on the basis of chronoamperometric measurements is that the three - electrode array with a gold working electrode allows the manganese content to be analyzed.
Ogniwa litowo - jonowe są szczególnie ważne w magazynowaniu energii elektrycznej. Znajdują zastosowanie w urządzeniach przenośnych oraz domowego użytku a w ostatnim czasie zyskały również zainteresowanie w technologii mobilnej - w samochodach elektrycznych. Najpopularniejszym materiałem katodowym jest warstwowy tlenek litowo – kobaltowy ze względu na dobre właściwości transportowe. Jednak owy materiał cechuje się wysokim kosztem produkcji, toksycznością względem środowiska oraz niskim bezpieczeństwem pracy ogniwa. Lepszą alternatywą wydaje się być spinel litowo – manganowy, który jest tani i bezpieczny dla środowiska. Istotną wadą tego materiału jest uleganie reakcji dysproporcjonowania w środowisku ciekłego elektrolitu. Celem pracy było analiza procesu selektywnego roztwarzania manganu zawartego w stechiometrycznym i domieszkowanym siarką spinelu litowo – manganowym z wykorzystaniem atomowej spektrometrii absorpcyjnej z atomizacją w kuwecie grafitowej (ET – AAS) oraz opracowanie metodologii pomiarów elektrochemicznych umożliwiających analizę kinetyki roztwarzania manganu podczas pracy ogniwa. Wykazano, że temperatura oraz domieszkowanie mają wpływ na ilość rozpuszczonego manganu w elektrolicie. Drugim istotnym wnioskiem na podstawie pomiarów chronoamperometrycznych jest fakt, że układ trójelektrodowy ze złotą elektrodą pracującą umożliwia analizę zawartości jonów manganu.
Dostawca treści:
Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego
Inne
Tytuł:
Signal-to-noise ratio improvement in scanning television optical microscope
Autorzy:
Prudyus, I.
Shkliarskyi, V.
Hudz, B.
Rehush, A.
Tematy:
scanning television optical microscope
cathode ray tube
noise
photomultiplier tube
Pokaż więcej
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/114383.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
Scanning television optical microscope is designed to investigate microscopic objects, larger than 0.1 micrometers. To illuminate microobject with this microscope there is used a high resolution cathode ray tube. Low illumination of the tested microobject lets to explore living microorganisms in real time. The current microscopic image has low contrast. To increase image contrast it is necessary to increase microscope sensitivity. The main sources of noise in scanning television optical microscope are: 1) composite video shaper; 2) photomultiplier tube; and 3) scanning cathode ray tube. Detailed analysis of noise sources in video signal of the microscope is presented in the paper. Equations describing the sources are given. Dependencies are plotted and discussed.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Improving the efficiency of soft electron ionization by using the oscillatory movement of electrons
Autorzy:
Huang, Ze-Jian
Jiang, You
Dai, Xin-Hua
Zhou, Ming-Fei
Fang, Xiang
Tematy:
online mass spectrometer
soft electron ionization
electron oscillation
virtual cathode
Pokaż więcej
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czasopisma i Monografie PAN
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/58973806.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
In process analytical chemistry, mass spectrometry analysis using a soft electron ionization (EI) source has qualitative advantages. However, the relatively small ionization cross-section of soft EI leads to lower sensitivity. To address this issue, a novel method has been developed to enhance the sensitivity of soft EI by utilizing a dual electron repeller and an ionization chamber to form a U-shaped electric field, causing electrons to oscillate within the field and effectively increasing the electron collision cross-sectional area. By combining with an electron lens, the virtual cathode effect at low electron energy can be reduced or even eliminated, thereby improving ionization efficiency. This method has resulted in a significant increase in signal intensity for m/z 18(H2O), with a factor of 4.2 at an electron energy of 25 eV and a factor of 3.75 at 20 eV, compared to the electron receiving mode. Additionally, it reduces the required emission current, which is beneficial for prolonging the life of the filament. The proposed technique is expected to expand the application of soft EI, particularly for rapid online analysis in process analytical chemistry such as catalyst research and chemical reaction process monitoring.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wpływ materiału anody i katody na charakter wyładowania jarzeniowego
The impact of the anode and cathode material on the character of glow discharge
Autorzy:
Fjałkowski, Z.
Wiśniewski, G.
Habrych, M.
Kralewska, K.
Tematy:
anoda
katoda
wyładowanie jarzeniowe
materiał stykowy
anode
cathode
contact materials
glow discharge
Pokaż więcej
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technik Innowacyjnych EMAG
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/187439.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu rodzaju materiału stykowego anody i katody na efekt przejścia stałoprądowego łuku elektrycznego małej mocy w wyładowanie jarzeniowe. Ponadto przedstawiono wyniki analizy spektralnej powierzchni stykowych materiałów użytych do badań.
The article features the test results of the impact of the anode and cathode contact material on the DC transition effect of low-power electric arc into glow discharge. Additionally, the results of the spectrum analysis of contact materials used for testing was carried out.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Regenerating Etching Solutions for Circuit Boards while Extracting Copper
Autorzy:
Nester, Anatoliy
Yakovyshyna, Tetiana
Salamon, Ivan
Sheludchenko, Lesya
Liubynskyi, Oleksandr
Romanishina, Olga
Dzhumelia, Elvira
Tematy:
etching solution
titanium
cathode
ion
regeneration
ecological safety
environmental pollution
agricultural industry
Pokaż więcej
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/59113952.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
The examination of sludge derived from electroplating manufacturing, printed circuit board production, and paste-like residue from sludge collectors uncover elevated levels of chromium, nickel, copper, cadmium, and various metals. The considerable saturation of water in the region and diverse soil compositions complicate the identification of suitable waste disposal sites, specifically for electroplating byproducts, limiting available spaces and fostering conditions conducive to soil and water contamination by heavy metal ions. The retention of used etching solutions within industrial facilities contributes to environmental pollution, necessitating substantial expenditures for proper disposal at manufacturing sites. Industrial waste, notably from processes such as printed circuit board etching, represents a significant threat to water quality, encompassing various essential technological processes for the production of diverse electronic equipment serving both civilian and military purposes. This article aims to present research outcomes and conducted experiments geared towards developing eco-friendly equipment. Also, the research delves into specific procedures for obtaining concentrated copper precipitates during the regeneration of etching solutions, with the extraction process reducing the generation of waste in the form of a paste-like structure saturated with water on industrial premises. The treatment of wastewater from etching printed circuit boards can be achieved by establishing a closed production cycle for board manufacturing and extracting copper for industrial applications. Finally, the research strives to design equipment for regenerating used solutions with metal extraction in a form suitable for remelting, contributing as an element to environmental conservation. The results facilitate the establishment of a printed circuit board etching line that incorporates the reuse of spent etching solutions in the manufacturing process. For solution regeneration, it is recommended to utilize a regenerator with a titanium VT1-0 cathode. The outcomes of individual tests provide conditions for regenerating spent etching solutions and utilizing the extracted copper in the national economy.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The Behaviour of Low Arsenic Copper Anodes at High Current Density in Electrorefining
Autorzy:
Zhang, Xuyong
Chen, Silei
Li, Lu
Yang, Peng
Tematy:
low arsenic anodes
high current density
anode passivation
floating slimes
cathode nodules
Pokaż więcej
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czasopisma i Monografie PAN
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/59110819.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
Arsenic is the only beneficial impurity for copper electrorefining through inhibiting anode passivation and the formation of floating slimes. The behaviour of copper anodes with different content of arsenic were studied at high current density (>280 A/m2). It showed that low arsenic anodes (As < 300 ppm) easily generated anode passivation, floating slimes and cathode nodules during the electrorefining proccess. The floating slimes, electrolyte, cathode and anode were observed and analyzed. As result, low arsenic anodes were more likely to be passivated due to their microstructure defects and irregular microstructure. Increasing electrolyte temperature and addition of glycerol were propitious to reduce low arsenic anodes’ passivation. The floating slimes occured when the concentration of As(III) in electrolyte decreased to 1 g/L, and they would be precipitated by polyacrylamide. All measures greatly improved the cathode quality at current density of 300 A/m2.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
MOF-74(M) (M = Mg(II), Fe(II), Ni(II)) frameworks to enable accelerated redox kinetics for Li–S batteries
Autorzy:
Király, Nikolas
Volavka, Dominik
Čudek, P.
Kazda, Tomáš
Almáši, M.
Ryan, K. M.
Bednarčík, J.
Fedorková, A. Straková
Obšatník, P.
Capková, Dominika
Kuchárová, V.
Matoga, Dariusz
Šimek, A.
Hornebecq, V.
Opis:
This study presents the development of a composite electrode material for lithium–sulphur (Li–S) batteries, combining MOF-74 with carbon black and sulphur. The MOF-74 structures, incorporating Ni(II), Mg(II), and Fe(II) metal ions, were synthesized via a solvothermal method and used to encapsulate sulphur. The microporous nature of MOF-74 facilitates the physical confinement and storage of sulphur, potentially enhancing the performance of Li–S batteries. The investigation focuses on how different central metal ions in MOF-74 influence the performance of sulphur-based electrodes. Among the metal ions studied, Fe(II) and Mg(II) were selected for their low toxicity, cost-effectiveness, and availability, while Ni(II) was included for its high catalytic properties. The materials were thoroughly characterized using infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, scanning electron microscopy, powder X-ray diffraction, elemental analysis and X-ray photoelectron spectroscopy. The thermal stability and textural properties of the materials were assessed, showing that MOF-74(Mg) exhibited the highest stability, followed by MOF-74(Ni) and MOF-74(Fe). Nitrogen adsorption/desorption measurements indicated that the specific surface area and pore volume varied with activation temperature, impacting the material’s performance. Among the tested materials, MOF-74(Ni) exhibited the strongest interaction with sulfur, as confirmed by XPS analysis. Electrochemical tests revealed that the S/MOF-74(Ni) electrode demonstrated superior stability and capacity retention with a minimal capacity fading rate of 0.001% per cycle over 200 cycles, achieving a reversible capacity of $465 mAh g^{−1}$ and a capacity retention of 99.75%. In contrast, the S/MOF-74(Fe) electrode showed significantly reduced performance. A structure–performance correlation was established to assess sulfur interaction, electrode stability, and degradation behavior. Overall, the results highlight that MOF-74(Ni) offers the most promising performance due to its effective sulphur immobilization and superior electrochemical properties compared to MOF-74(Mg) and MOF-74(Fe).
Dostawca treści:
Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego
Artykuł
Tytuł:
Error analysis of current formated by precision voltage-current converter loaded by inductance
Autorzy:
Shkliarskyi, V.
Vasylyuk, V.
Balanyuk, Y.
Tematy:
scanning microscope
cathode ray tube
microobject
luminous raster
current control errors
Pokaż więcej
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/114381.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
In scanning microscope the cathode ray tube of high resolution is used. The screen of this tube is formed by raster consisting of 4096×4096 luminous elements, composing the image. This raster allows to form images of investigated microobject on the screen in a wide range without loss of resolution. The accuracy of imaging on the screen depends on the current setting errors in inductive coils of deflection system. The ways of reducing the static error of the current set in a voltage-current converter are proposed.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The effect of cathode deactivation upon hydrogen evolution reaction on nickel-coated carbon fibre
Autorzy:
Pierozynski, B.
Tematy:
dezaktywacja katod
HER
NiCCF
niklowane włókno węglowe
cathode deactivation
nickel-coated carbon fibre
Pokaż więcej
Wydawca:
Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/363150.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
The process of cathodic evolution of hydrogen at metal (or composite) electrodes is one of the most widely studied electrochemical reactions. It has important technological significance in the fields of fuel-cell and battery development. Nickel-coated carbon fibre (NiCCF) offers an attractive, large surface-area catalyst material for the process of cathodic evolution of hydrogen. Such composite materials could potentially be used to produce large area, woven cathodes for the generation of H2 in commercial electrolysers. Kinetics of the hydrogen evolution reaction (HER) at commercially available NiCCF material (Toho-Tenax fibre) were studied in 30 wt.% KOH solution, at room temperature over the cathodic overpotential range: -100 to - 500 mV/RHE. Significance of the cathode deactivation effect (in relation to the corresponding values of the charge-transfer resistance and the cathode potential parameters) upon continuous alkaline water electrolysis has also been discussed.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Otrzymywanie i charakterystyka nanokompozytowych materiałów katodowych Li2MSiO4 (M = Mn, Co).
Preparation and characterization of Li2MSiO4 (M= Co, Mn) nanocomposite cathode materials.
Autorzy:
Wójcik, Anna
Opis:
Akumulatory litowo-jonowe dzięki swoim parametrom użytkowym zdominowały rynek zaawansowanych źródeł energii. Charakteryzują się brakiem efektu pamięci, możliwością wykonywania setek cykli ładowania/rozładowania bez znaczącego pogorszenia parametrów, wysokimi wartościami pojemności i napięcia pracy, co przekłada się bezpośrednio na mniejsze masy i rozmiary urządzeń. Rodzina związków o wzorze ogólnym Li2MSiO4 (M= Fe, Mn, Co, Ni) stanowi grupę atrakcyjnych materiałów katodowych. Krzemiany litu mają wiele zalet: wysoką teoretyczną pojemność, wysoką stabilność termiczną, wykazują wysokie napięcia pracy oraz są nietoksyczne. Związki te wykazują niskie przewodnictwo elektryczne, które można polepszyć np. przez pokrycie materiału aktywnego warstwą przewodzącego węgla CCL, która również zwiększa stabilność chemiczną oraz bezpieczeństwo użytkowania ogniwa. Celem niniejszych badań była optymalizacja procesu otrzymywania krzemianów Li2MSiO4 oraz kompozytów CCL/Li2MSiO4 (M = Co, Mn), a także zbadanie ich właściwości. Związki syntezowano metodą zol-żel w wariancie Pechini’ego stosując zmienne parametry procesu. W efekcie zoptymalizowano warunki syntez i otrzymano czyste fazowo produkty. Wytworzone materiały zmodyfikowano, a następnie pokryto węglową warstwą przewodzącą CCL o zawartości 5-15%. W badaniach właściwości materiałów wykorzystano następujące metody badawcze: XRD, TG, DTG, XPS, EC, CV, SEM. Z materiałów o najlepszych właściwościach złożono ogniwa o wzorze Li/Li+/(CCL/Li2MSiO4) i poddano testom elektrochemicznym.
Lithium-ion batteries are the most popular source of energy thanks to their operational parameters. They are characterized by a high volumetric and gravimetric density of energy storage which translates directly into lower weight and size of battery and by the ability to perform hundreds of charge/discharge cycles without significant deterioration of parameters and without memory effect. The set of compounds of general formula Li2MSiO4 (M=Fe, Co, Ni, Mn) are an impressive cathode material group due to its advantages such as a high theoretical capacity, high thermal stability and environmentally friendliness . Lithium silicates reveal poor electrical conductivity. However it can be improved by creating a carbon conductive layer which also enhances chemical stability and safety of applications. The aim of this research was to optimize the process of synthesis of Li2MSiO4 and CCL/Li2MSiO4 composites and to examine their properties. The compounds were obtained by sol-gel Pechini method. As a result the pure silicates were obtained. The produced materials were modified, and then CCL composites were produced with 5-15% carbon contents. XRD, TG, DTG, XPS, EC, CV, SEM methods were used in this research for materials characteristic. Materials with the best properties were used in cells and electrochemically tested in charge/discharge conditions.
Dostawca treści:
Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego
Inne
Tytuł:
DC01 steel corrosion resistance in cathodic polarization
Odporność korozyjna stali DC01 w warunkach katodowej polaryzacji
Autorzy:
Pietkun-Greber, I.
Tematy:
hydrogen
hydrogen content
cathode polarization
corrosion resistance
wodór
zawartość wodoru
polaryzacja katodowa
odporność korozyjna
Pokaż więcej
Wydawca:
Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/389044.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
The aim of the conducted research was to determine the corrosion resistance of the DC01 steel subjected to the cathodic polarization in variable conditions. The electrochemical measurements help to assess the corrosion resistance of the unhydrogenated steel subjected to the cathodic polarization and were taken using methods including the measurement of the open circuit potential as well as recording the i = f(E) relation in polarization research in a tri-electrode measurement system. The measurement system consisted of a sample cell, AMEL PSW01 System 5000 potentiostat and a computer with “CorrWare” software. Hydrogenated steel was conducted in a 0.1 N water solution of the sulfuric acid with the addition of 2 mg/dm3 of the arsenic trioxide as the penetrator promoter with the current density of 10 mA/cm2 and 20 mA/cm2 in the period of 3 to 24 hours. The content of hydrogen in the steel before and after the electrolytic hydrogenation process had been carried out, was marked using the LECO ONH836 analyser. It has been shown that with the hydrogen content decrease in the samples of the DC01 steel taken into consideration in the research (the amount of hydrogen depends on parameters of hydrogenation – the time and cathode current density), the value of the corrosion potential (Ecorr) decreases. The decrease in the polarization resistance was accompanied only by the simultaneous decrease of the corrosion current density, which results in increased corrosion rate. The higher value of the cathode current density and longer time of hydrogenated, the smaller corrosion resistance of the DC01 steel in a 3% solution of NaCl.
Celem prowadzonych badań było określenie odporności korozyjnej stali DC01 poddanej katodowej polaryzacji w zmiennych warunkach. Elektrochemiczne pomiary służące do oceny odporności korozyjnej stali nienawodorowanej poddanej katodowej polaryzacji przeprowadzono metodami obejmującymi pomiar potencjału obwodu otwartego i zarejestrowania zależności i = f(E) podczas badań polaryzacyjnych w trójelektrodowym układzie pomiarowym. Do pomiarów wykorzystano układ składający się z naczynka pomiarowego, potencjostatu AMEL PSW01 System 5000 oraz komputera z oprogramowaniem „CorrWare”. Wodorowanie stali zrealizowano w wodnym roztworze 0,1 N kwasu siarkowego(VI) z dodatkiem 2 mg/dm3 tlenku arsenu(III) jako promotora wnikania wodoru, przy gęstości prądu 10 mA/cm2 i 20 mA/cm2 w czasie od 3 do 24 godzin. Zawartość wodoru w stali przed oraz po procesie elektrolitycznego nawodorowania oznaczono przy użyciu analizatora LECO ONH836. Wykazano, że wraz ze zwiększaniem się stężenia wodoru w próbkach badanej stali DC01 (ilość wodoru zależy od parametrów wodorowania – czas i gęstość prądu katodowego) wartość potencjału korozyjnego (Ekor) ulegała zmniejszeniu. Spadkowi oporu polaryzacji towarzyszyło jednocześnie zwiększenie gęstości prądu korozyjnego, co skutkowało zwiększeniem szybkości korozji. Im większa wartość gęstości prądu katodowego i dłuższy czas wodorownia, tym odporność stali DC01 na korozję w 3% roztworze NaCl jest mniejsza.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A Study on the Recovery of Lithium and Ni/Co oxide from Cathode Active Powder of End-of-Life NCA(LiNiCoAlO2) Battery
Autorzy:
Shin, Shun-Myung
Shin, Dong-Ju
Joo, Sung-Ho
Wang, Jei-Pil
Tematy:
cathode active powder
NCA(LiNiCoAlO2)
Li2CO3
nickel oxide
cobalt oxide
Pokaż więcej
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/352178.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
This study was attempted to study for recovery of Li as Li2CO3 from cathode active material, especially NCA (LiNiCoAlO2), recovered from spent lithium ion batteries. This consists of two major processes, carbonation using CO2 and water leaching. Carbonation using CO2 was performed at 600ºC, 700ºC and 800ºC, and NCA (LiNiCoAlO2) was phase-separated into Li2CO3, NiO and CoO. The water leaching process using the differences in solubility was performed to obtain the optimum conditions by using the washing time and the ratio of the sample to the distilled water as variables. As a result, NCA (LiNiCoAlO2) was phase-separated into Li2CO3 and NiO, CoO at 700ºC, and Li2CO3 in water was recovered through vacuum filtration after 1 hour at a 1:30 weight ratio of the powder and distilled water. Finally, Li2CO3 containing Li of more than 98 wt.% was recovered.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Limiting the aging process of spinel-based Li-ion cells by cathode sulfur doping
Autorzy:
Molenda, Marcin
Chudzik, Krystian
Bakierska, Monika
Kubicka, Marcelina
Świętosławski, Michał
Telk, Anna
Bielewski, Jakub
Dudek-Adamska, Danuta
Gajewska, Marta
Opis:
The degradation of stoichiometric lithium-manganese spinel $(LiMn_{2}O_{4}, LMO)$ is a critical concern in the longevity and efficiency of eco-friendly, cheap lithium-ion batteries. The complex mechanisms of degradation, involving Jahn-Teller distortion of $Mn^{3 +}$, as well as $Mn^{2+}$ dissolution, are well-known to be accelerated by reactive species like HF. This study explores sulfur substitution into the LMO’s oxygen sublattice as a targeted approach to mitigate these aging factors. The properties and stability in the electrochemical cell of the S-doped LMO were investigated and compared to unmodified LMO using electrothermal atomic absorption spectrometry, X-ray photoelectron spectroscopy, X-ray powder diffraction, scanning and transmission electron microscopy as well as galvanostatic charge/discharge tests and electrochemical impedance spectroscopy. The sulfur doping was found to significantly increase the structural stability of the spinel and enhance the performance of the cells. These improvements were found to be caused by sulfur, which limited passive manganese dissolution and stretched the spinel structure diminishing diffusion constraints and reducing the susceptibility to mechanical strains. Furthermore, the S-doping was found to enhance both the passivation layer stability and PVDF binder durability. Although a full understanding of sulfur’s role in the sipenl-based cell aging process remains intricate, the findings affirm its role in limiting the degradation of the $LiMn_{2}O_{4}$, especially under severe working conditions. These insights into sulfur doping open new avenues for developing more robust and environmentally friendly LMO-based materials for large-scale battery systems.
Dostawca treści:
Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego
Artykuł
Tytuł:
Microbial Fuel Cell With Cu-B Cathode Powering With Wastewater From Yeast Production
Autorzy:
Włodarczyk, B.
Włodarczyk, P. P.
Tematy:
microbial fuel cell
cathode
wastewater treatment
yeast industry
renewable energy sources
environment engineering
Pokaż więcej
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/124258.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
With the increasing standard of living, energy consumption increases as well. So, waste production, including wastewater, increases as well. One of the types of wastewater is wastewater from yeast industry. Wastewater from this industry has not only a high pollutants load but it is produced in great amounts as well. Technical devices that can accomplish the wastewater treatment and electricity production from wastewater is a microbial fuel cell. In microbial fuel cells activated sludge bacteria can be used for electricity production during wastewater treatment. The possibility of using the Cu-B alloy as cathode catalyst for microbial fuel cells to wastewater treatment of wastewater from yeast industry is presented in this paper. The reduction time for COD with the use of microbial fuel cell with the Cu-B catalyst (with 5, 10 and 15% amount of B) is similar to the reduction time with aeration. The obtained power (4.1 mW) and the amount of energy (0.93 Wh) are low. But, if one can accept a longer COD reduction time, the obtained amount of energy will allow elimination of the energy needed for reactor aeration.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Use of Synthesis Gas as Fuel for a Solid Oxide Fuel Cell
Autorzy:
Alvarez-Cedillo, Jesus A.
Alvarez-Sanchez, Teodoro
Sandoval-Gomez, Raul J.
Gonzalez-Vasquez, Alexis
Sarabia-Alonso, Teresa
Tematy:
anode
cathode
electrolyte
biomass
syngas
solid oxide fuel cell
mathematical model
steady state
Pokaż więcej
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2202146.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
There is a real need to use various efficient energy supply systems that are not aggressive towards the global environment. Hydrogen has been seen in different research papers presented in the literature as an essential fuel to generate energy in various energy storage systems. As it is well-known, it is possible to generate renewable electricity using electrolysis. The hydrogen produced can be sold as fuel for various systems, most notably its use in solid oxide fuel cells and a host of modern applications today. Current low-temperature fuel cells are ideal for hydrogen operation, but are not suitable for hydrogen mixtures. In this article, a mathematical analysis was carried out to generate electrical energy in a fuel cell, fed with synthesis gas from the residual biomass gasification process; the primary interest was the generation of electrical energy, solid oxide fuel cell (SOFC), which operate at the temperature of the gas at the outlet of the gasifier were analyzed. The practical efficiency obtained and the theoretical results of the SOFC operation were shown.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Akumulatory litowe jako współczesne systemy magazynowania energii
Lithium batteries as modern energy storage systems
Autorzy:
Bakierska, M.
Chojnacka, A.
Tematy:
akumulator litowy
materiał anodowy
materiały katodowe
elektrolity
Li-ion batteries
anode material
cathode material
electrolytes
Pokaż więcej
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Chemiczne
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/171974.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
Due to the need for comprehensive management of energy resources, the storage of energy becomes an increasingly important issue. From the analysis of the advantages and drawbacks of all methods of energy storage, reversible electrochemical cells seem to be the most effective. Among them, rechargeable lithium batteries are characterized by high energy density (Fig. 1), high voltage and good cyclic stability [7]. Thus, they have been a dominant technology of energy storage systems for over a decade. It is expected that market demand for Li-Ion cells in the coming years will grow at a rapid rate, as a result of their widespread use inter alia in portable electronic devices such as mobile phones, smartphones, tablet PCs and laptops (Fig. 2) [9]. This article presents the characteristics of lithium batteries. The most commonly used cathode material in Li-Ion battery is layered cobalt oxide (130 mAh/g). However, it is expensive and toxic material, thus manganese-based compounds (LiMnO2, LiMn2O4), polyanionic olivine structured materials (LiFePO4) and silicates Li2MSiO4 (M = Mn, Co, Fe) gain an increasing interest. Due to the presence of two lithium ions in the structure of silicates, these materials have a high theoretical capacity, reaching about 300 mAh/g (Tab. 2) [1, 7–9, 11, 12]. Commercially used anode material is graphite (372 mAh/g). Nevertheless, scientists are still looking for new anode materials with a higher gravimetric capacity. Researches are primarily focused on modifications of the graphite or the use of lithium alloys with other elements (Sn, Al, Si) (Tab. 3) [1, 9, 12, 14, 15]. In the Lithium-Ion cells only non-aqueous solutions are used in the character of electrolytes. As a best material, the inorganic electrolyte lithium salts (such as LiBr, LiAsF6, LiPF6, LiBF4, etc.) soluble in organic solvents are used [1, 2, 7, 8]. However, the study on alternative solutions (polymer electrolytes) is very important. Continuous technological progress makes the research on improving the reversible electrochemical cells necessary to fulfill the expectations of users in order to improve the quality of their lives.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Physical characteristics of the modified glow discharge ion source
Autorzy:
Soliman, B.
Abdelrahman, M.
Basal, N.
Abdelsalam, F.
Tematy:
plane cold cathode
copper anode of different angles
ion source
plasma and discharge anisotropy
Pokaż więcej
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Fizyki PAN
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1057968.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
This work is concerned with a study on the operating characteristics of a self-axial extraction-type glow-discharge ion source. This compact ion source, with conical anode of various divergence angle Θ, can work under different operating conditions. An output ion beam currents I_{b} were measured at a distance d_{cc} = 5 cm from the plane cathode, and were found to be dependent upon the gas pressure p, angle Θ and the discharge current I_{d}. High ion beam currents of 85 μA and 410 μA were obtained at the optimum angle Θ=30° for discharges: [N₂ gas, p = 2.9×10¯² mbar, I_{d} = 2 mA] and [H₂ gas, p = 7.7×10¯² mbar, I_{d} = 2 mA], respectively.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Dual Pore Cathode Materials for Solid Oxide Fuel Cells
Autorzy:
Mosiałek, M.
Zimowska, M.
Kharitonov, D.
Górski, M.
Krzan, M.
Komenda, A.
Tematy:
solid oxide fuel cell
yttrium iron cobaltite
lanthanum strontium cobalt ferrite
composite cathode
electrochemical impedance spectroscopy
Pokaż więcej
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/354965.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
In this work, we developed the lanthanum strontium cobalt ferrite and it’s composite with yttrium iron cobaltite (mass ratio of 1:1) cathodes as a thin layer on Ce0.8Sm0.2O1.9 electrolyte. Two kinds of electrode pastes were prepared, with and without 6 mm polystyrene beads as an additional pore former. The performance of cathode materials was investigated by electrochemical impedance spectroscopy as a function of electrode morphology, oxygen partial pressure, potential, and temperature. The polarization resistance of the more porous electrodes was lower than those electrodes prepared without additional pore former in the whole potential range at 800°C, slightly lower at 700°C and 600°C. The addition of yttrium iron cobaltite decreased the performance of both types of cathodes. The lower polarization resistance of porous cathodes is due to the facilitated gas diffusion through their structure.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Badanie wpływu warunków procesowych wytwarzania nanokompozytów C/LFP na ich parametry elektrochemiczne
Study of the effect of process conditions in C/LFP nanocomposites formation on their electrochemical properties
Autorzy:
Bielecka, Paulina
Opis:
Wzrost zapotrzebowania na nowe technologie i ogniwa o specjalnych właściwościach jest spowodowany szybkim rozwojem półprzewodników, miniaturyzacją urządzeń elektronicznych oraz wykorzystaniem działających okresowo źródeł energii. Ogniwa litowe dzięki dużej pojemności właściwej znalazły zastosowanie w wielu dziedzinach techniki i życia. Porównując z innymi typami baterii, baterie litowe mają wiele zalet takich jak: wolniejsze tempo rozładowania, wyższe napięcie elektryczne i dłuższy okres użytkowania. Takie baterie odgrywają dużą rolę jako idealne systemy elektrochemicznego magazynowania w odnawialnych źródłach energii, jako systemy zasilania hybrydowych i elektrycznych pojazdów. Dla poprawy wydajności baterii litowych ważny jest rozwój odpowiednich materiałów katodowych. Najbardziej obiecującym materiałem katodowym baterii litowych jest fosforan litowo-żelazowy (LiFePO4). Dzięki niskiej toksyczności, niskim kosztom, długiemu okresowi użytkowania znajduje zastosowanie w elektronarzędziach, robotach, skuterach elektrycznych, a w przyszłości również w samochodach elektrycznych. W celu poprawy wydajności LiFePO4 stosuje się powlekanie przewodzącymi warstwami węglowymi, zmniejszeniem wielkości ziaren oraz opracowuje się nowe metody syntezy.
Growth in demand for new technologies and cells with special properties is caused by the rapid development of semiconductor, miniaturization of electronic devices and the use of active periodically energy sources. By a high specific capacity, lithium batteries have been used in many fields of technology and life. Compared to other types of rechargeable batteries, the rechargeable lithium batteries have many advantages such as: a lower discharge rate, higher voltage and longer cycle life. These batteries play an important role as ideal electrochemical storage systems in renewable energy sources, as well as power systems for hybrid and electric vehicles. To improve the performance of lithium ion batteries, the development of suitable cathode materials is very important. The most promising cathode material for Li-ion batteries is lithium iron phosphate (LiFePO4) with the olivine structure. Because of low toxicity, low cost, long cycle life, olivine LiFePO4 cathode materials are used in power tools, robots, electric scooters, and will be used in the future in hybrid electric vehicles too. To improve the rate performance of LiFePO4, some attempts have been made, such as coating an electronically conductive carbon layers, minimizing the particle size and developing new methods of synthesis.
Dostawca treści:
Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego
Inne
Tytuł:
Cathode materials for new generation lithium-Ion batteries
Materiały katodowe dla nowej generacji akumulatorów typu Li-Ion
Autorzy:
Bakierska, Monika
Opis:
The concern about energy sources and comprehensive management of them has made rehargeable battery development into a growth area which has gained high rate for its research activities. Out of all the possible rechargeable systems, the lithiumion batteries appear to be one of the most dominant and effective technologies in the field of energy storage. They offer high voltage, high energy density, flexible and lightweight design, improved efficiency and longer cycle life than comparable battery technologies. These basic benefits underline the attractiveness of the solution and indicate the application prospects in the field of the portable, entertainment, computing and telecommunication equipment required by today's informationrich, mobile society as well as electric vehicles or renewable energy storage systems. Despite the impressive growth in sales of batteries worldwide, we are still looking for new materials to reduce costs, improve performance and safety of batteries.
Od wielu lat kwestia uzyskania możliwie taniej energii do celów przemysłowych i konsumpcyjnych nabiera coraz większej wagi. Wyczerpywanie się zasobów nieodnawialnych, jak również wymagania prawne w zakresie ochrony środowiska zmuszają kraje o wysokim poziomie rozwoju gospodarczego do dywersyfikacji źródeł wytwarzania i gromadzenia energii. Wśród szeregu urządzeń i układów do magazynowania energii, ze względu na obiecujące parametry użytkowe, do których należą: duża gęstość energii, wysokie napięcie pracy, niski współczynnik samorozładowania, dobra trwałość cykliczna oraz szeroki zakres temperatur pracy, na uwagę zasługują akumulatory Li-Ion. Obecnie jednym z największych wyzwań w konstrukcji systemów litowo-jonowych jest znalezienie nowych rozwiązań materiałowych, które doprowadzą do zmniejszenia kosztów, poprawy parametrów pracy oraz bezpieczeństwa użytkowania ogniw.
Dostawca treści:
Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego
Artykuł
Tytuł:
Modeling of planar plasma diode
Autorzy:
Wijewardena Gamalath, K. A. I. L.
Samarakoon, A. M.
Tematy:
Plasma diode
plasma boundary
current density
Particle-In-Cell simulation
anode cathode gap
potential field
Pokaż więcej
Wydawca:
Przedsiębiorstwo Wydawnictw Naukowych Darwin / Scientific Publishing House DARWIN
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/412368.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
To investigate the dynamics of a planar plasma diode system (PDS), a model based on the current density equilibrium at the interface was developed. The current densities and plasma boundary variations with the potential fields were obtained by simulating a single square pulse. The variation of an observed overshoot current density with the applied voltage is presented. Planar plasma diode system was also simulated for periodic, sine, square, triangular and saw tooth voltage patterns by varying the amplitude and frequencies. A method to find the lower bound of the electron density of plasma for a specified PDS is presented. Particle-In-Cell simulation technique was used to investigate the plasma particles and electric field distributions over the anode cathode gap for different intensities of external electric fields. The system became stable after few time steps and this time depends upon the intensity and polarization of the external field.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Optimization of sulphur content in $LiMn_2O_{4-y}S_y$ spinels as cathode materials for lithium-ion batteries
Autorzy:
Dziembaj, Roman
Molenda, Marcin
Bakierska, Monika
Opis:
Sulphur doped lithium manganese spinels with a nominal composition of LiMn2O4-ySy (0≤y≤0.02) were synthesized by a modified sol-gel method followed by calcinations at 300 and 650 °C in air. The prepared materials were characterized in terms of physicochemical properties using X-ray powder diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC) and electrical conductivity studies (EC). Electrochemical characteristic of Li/Li+/LiMn2O4-ySy cells was examined by galvanostatic charge/discharge tests (CELL TEST), cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). It was shown that small amount of sulphur in LiMn2O4 spinel enhances the structural integrity of the host material and increases the electrochemical performance.
Dostawca treści:
Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego
Artykuł
Tytuł:
Synteza i charakterystyka kompozytów elektrodowych na bazie aerożeli węglowych do tanich i ekologicznych akumulatorów Li-ion
Synthesis and characteristic of electrode composites based on carbon aerogels for cheap and ecological Li-ion batteries
Autorzy:
Bielewski, Jakub
Opis:
Przyśpieszający rozwój technologii oraz rosnące zapotrzebowanie na energię elektryczną sprawiają iż poszukiwane są nowe, wydajniejsze, tańsze i ekologiczne systemy magazynowania tej energii. Obecnie najnowocześniejszą technologią na rynku są akumulatory litowo-jonowe, charakteryzujące się dużą gęstością przechowywanej energii, wysokim napięciem pracy oraz długą żywotnością. W celu dalszego rozwoju ogniw tego typu potrzebne są nowe materiały elektrodowe potrafiące zapewnić większą pojemność, większą wytrzymałość cykliczną oraz mniejszy koszt produkcji. Obiecującymi materiałami elektrodowymi, mogącymi zapewnić te właściwości są tlenek litowo-tytanowy o strukturze spinelu (LTO) oraz fosforan litowo-żelazowy (LFP). LTO to materiał anodowy znany jako materiał „o zerowym naprężeniu” jako, iż podczas interkalacji oraz deinterkalacji jonów litu struktura tego materiału nie ulega znacznej zmianie objętości. Dzięki temu materiał ten potrafi pracować setki cykli bez starty pojemności. Dzięki kanałom dyfuzyjnym, materiał ten może być ładowany oraz rozładowany bardzo szybko, a przy tym jest związkiem nietoksycznym, tanim w produkcji, a także stabilnym termicznie. Niestety LTO posiada także szereg wad, w szczególności niską pojemność (175 mAh/g, dla porównania pojemność powszechnie stosowanego grafitu wynosi 372 mAh/g) oraz niskie przewodnictwo elektryczne. LFP jest materiałem katodowym, który podobnie do LTO nie doświadcza znaczących zmian objętości podczas pracy skutkując długą żywotnością ogniw. Dodatkowo jest on także neutralny dla środowiska, tani w produkcji oraz stabilny termicznie. Niestety LFP charakteryzuje się bardzo niskim przewodnictwem jonowym oraz elektrycznym, a także niską dyfuzyjnością jonów litu. Aby polepszyć właściwości tych dwóch związków zaproponowano syntezę kompozytów LTO/C oraz LFP/C. Syntezę wykonano przy użyciu skrobi ziemniaczanej jako źródła węgla będącego matrycą dla materiałów aktywnych LTO i LFP, mającego na celu poprawić przewodnictwo oraz kontakt elektryczny. Celem niniejszej pracy było opracowanie tanich i wydajnych materiałów kompozytowych do magazynowania energii w akumulatorach litowych. Kompozyty LTO/C oraz LFP/C otrzymano przy użyciu syntezy opartej na kleikowaniu skrobi ziemniaczanej z dodatkiem komercyjnych proszków LTO i LFP, uzyskując matrycę aerożelu organicznego z rozproszonym w niej materiałem aktywnym, stanowiącą prekursor kompozytu, który następnie poddano pirolizie. W celu wyznaczenia zawartości węgla w otrzymanych kompozytach zbadano je przy użyciu analizy składu CHN (EA). Ich strukturę oraz skład fazowy określono natomiast przy użyciu rentgenowskiej dyfrakcji proszkowej (XRD). Z otrzymanych materiałów wykonano elektrody, które następnie złożono w obudowach monetowych (R2032) oraz poddano badaniom elektrochemicznym takim, jak galwanostatyczne testy ładowania/rozładowania (GCDT), woltamperometria cykliczna (CV). Na podstawie otrzymanych wyników dokonano wstępnej optymalizacji składu kompozytów LTO/C (dokładnie, stosunku zawartości węgla do LTO), procesu preparatyki elektrod (konieczności stosowania procedury prasowania elektrod i określenia odpowiedniego nacisku/siły prasowania) oraz parametrów charakterystyki elektrochemicznej ogniw takich, jak prowadzenie wstępnej aktywacji czy zastosowany zakres potencjałów pracy.
Development of new technologies and the growing demand for electricity means that novel, more efficient, ecological and cheaper systems of energy storage are needed. Currently, the most advanced technology on the market are lithium-ion batteries, characterized by their high energy density, high operating voltage and long service life. In order to further develop cells of this type, new electrode materials are needed which can provide greater capacity, greater cyclic durability and lower production costs . Promising electrode materials able to provide these properties are lithium titanate spinel oxide (LTO) and lithium iron phosphate (LFP). LTO is an anode material known as a "zero stress" material due to its lack of change in volume during the intercalation and deintercalation of lithium ions. Thanks to this, LTO anodes maintain their capacity even after hundreds of cycles. Moreover, the diffusion channels present in its structure, enable this material to be charged and discharged very quickly. It is also non-toxic, cheap to produce and thermally stable. Unfortunately, LTO has a number of disadvantages, in particular its low capacity (175 mAh/g, by comparison the capacity of commonly used graphite is 372 mAh/g) and low electrical conductivity. LFP is a cathode material, which like LTO, does not experience significant volume change during operation, resulting in a long life of the electrode. In addition, it is also environmentally neutral, cheap to produce and thermally stable. Unfortunately, LFP is also characterized by a very low ionic conductivity and low diffusivity of lithium ions. In order to improve the properties of these two materials, synthesis of LTO/C and LFP/C composites was proposed. This synthesis was performed using potato starch as a source of the carbon matrix for LTO and LFP, whose role was to improve conductivity and electrical contact.The aim of this study was to develop cheap and efficient composite materials for energy storage in lithium batteries. LTO/C and LFP/C composites were obtained through a synthesis based on gelatinization of potato starch with the addition of commercial LTO and LFP powders. After the gelatinization process the organic aerogel matrix with an active material dispersed in it, which was the precursor of the composite, was subjected to pyrolysis. In order to determine the carbon content in the obtained composites, CHN elemental analysis (EA) was performed. Their structure and phase composition were examined using X-ray powder diffraction (XRD). The obtained materials were used to create electrodes, which used in coin cells (R2032), were subjected to electrochemical tests, such as: galvanostatic charge/discharge tests (GCDT) and cyclic voltammetry (CV). Thanks to the obtained results, the following parameters were optimized: composition of LTO/C composites (the ratio of carbon content to LTO), the electrode preparation process (the necessity of the electrode pressing procedure and determination of the appropriate pressing force) and electrochemical characteristics of the cells, such as initial activation and the potential range used.
Dostawca treści:
Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego
Inne
Tytuł:
Badania wodorozpuszczalnego lepiszcza polimerowego do katod spinelowych
Research on water-soluble polymer binder for spinel cathodes
Autorzy:
Wieczorek, Paweł
Opis:
As part of the research work, an attempt was made to synthesize an organic binder for spinel cathodes. The synthesized solutions (EBs) were formed by alkaline hydrolysis of PNVF at ratios of 1M, 2M, 3M, 4M, 5M and 6M. The active material (LMOS) was used to create the slurries, as binders were used particular concentrations of EB solutions and the conductivity enhancing compound Carbon Black Super P. The slurries were applied to a previously smoothed and pitting-reacted (with KOH) aluminum foil, which was dried together with the applied material in a vacuum dryer. Discs with a diameter of 12mm were cut from the dried foil along with the slurries, which served as the electrode material used to assemble the cathode half-cells. The fabricated half-cells were subjected to testing. Thanks to charging and discharging tests we were able to obtain information about specific capacitance of the cell and its coulombic efficiency at particular currents. Long-term tests showed how the cell behaves during a large number of cycles at a given current. Cyclic voltammetry performed only on the best promising sample, i.e., the sample with LiOH 2M concentration, proved that no side reactions occur in the sample that can significantly interfere with the cell. Infrared spectroscopy helped us to know what bonds and compounds might be present in the EB sample, which consequently makes it much easier to predict side reactions occurring in the system. Finally, impedance spectroscopy helped us understand the reactions occurring in the cell by generating surrogate systems for particular sample of the synthesized binder. The experiments performed confirmed the validity of continuing the research conducted and effectively suggested the direction of the research.
W ramach pracy badawczej dokonano próby syntezy ekologicznego lepiszcza do katod spinelowych. Zsyntetyzowane roztwory (EB) powstały poprzez hydrolizę zasadową PNVF’u w stosunku 1M, 2M, 3M, 4M, 5M oraz 6M. Do stworzenia gęstw wykorzystano materiał aktywny (LMOS), jako lepiszcze posłużyły poszczególne stężenia roztworów EB oraz związek poprawiający przewodnictwo Carbon Black Super P. Powstałe gęstwy nałożono na uprzednio wygładzoną i poddaną reakcją wżerowym (za pomocą KOH) folię aluminiową, którą wraz z naniesionym materiałem suszono w suszarce próżniowej. Z wysuszonej folii wraz z gęstwą wycięto krążki o średnicy 12mm, które posłużyły jako materiał elektrodowy wykorzystany do złożenia półogniw katodowych. Wykonane półogniwa poddano badaniom. Dzięki przeprowadzonym testom ładowania i rozładowania mieliśmy możliwość uzyskania informacji na temat pojemności właściwych danego ogniwa oraz jego wydajności kulombowskiej przy poszczególnych prądach. Testy długoterminowe obrazowały, jak zachowuje się ogniwo podczas dużej ilości cykli przy zadanym prądzie. Woltamperometria cykliczna wykonana jedynie dla najlepiej zapowiadającej się próbki, czyli próbki ze stężeniem LiOH 2M udowodniła, iż w próbce nie zachodzą reakcje uboczne, które mogą znacznie zakłócać pracę ogniwa. Spektroskopia w podczerwieni pomogła nam dowiedzieć się jakie wiązania i związki mogą znajdować się w próbce EB, co w konsekwencji znacznie ułatwia przewidzenie reakcji ubocznych zachodzących w układzie. Ostatecznie spektroskopia impedancyjna pomogła nam w zrozumieniu reakcji zachodzących w ogniwie poprzez wygenerowanie układów zastępczych dla poszczególnych próbek zsyntetyzowanego lepiszcza. Przeprowadzone badania potwierdziły słuszność kontynuowania przeprowadzonych badań i skutecznie zasugerowały kierunek ich biegu.
Dostawca treści:
Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego
Inne
Tytuł:
Opracowanie technologii wytwarzania katod z udziałem tytanu i miedzi do rozpylania jonowego w magnetronie
Development of technology for the production of titanium-copper cathodes for magnetron ion sputtering
Autorzy:
Bulkowski, L.
Pogorzałek, J.
Galisz, U.
Tematy:
stop TiCu
katoda
technologia wytwarzania
odlewanie
własności fizyczne
TiCu alloy
cathode
manufacturing technology
casting
physical properties
Pokaż więcej
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/181491.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
Przedstawiono przebieg i wyniki prób wytwarzania katod tytanowo miedziowych przeznaczonych na elektrody do rozpylania powłok bakteriobójczych na różnych powierzchniach (stal, szkło itp.) metodą rozpylania jonowego w magnetronie. Przyjęto skład chemiczny katod i opracowano wstępną technologię ich wytapiania w warunkach laboratoryjnych i półprzemysłowych oraz przeprowadzono próby przerobu plastycznego stopów, które dały wynik negatywny. Uzyskanie katod o odpowiedniej jakości zapewniono na drodze bezpośredniego odlewania wymaganego kształtu do form piaskowych.
The course and results of attempts to construct titanium-copper cathodes for bactericidal coating on various surfaces (steel, glass, etc.) by ion sputtering in magnetron are presented. Chemical compositions of cathodes were adopted and methods of their initial laboratory and semi-industrial technology of melting were developed, and attempts to carry out plastic deformation of alloys were made, which gave a negative result. Further efforts to obtain cathodes of appropriate quality were assured by casting the desired shape to sand moulds.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Ogniwa litowo-jonowe wysokiej mocy : przegląd materiałów katodowych
High power lithium-ion cells : a review of cathode materials
Autorzy:
Urbanek, K.
Tematy:
ogniwa litowo-jonowe
materiały katodowe
LiMn2O4
LiFePO4
LiMnO2
lithium-ion cells
cathode materials
Pokaż więcej
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Chemiczne
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/171908.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
Due to lack of practical energy sources – ones that are ecological, economic, portable and capable of being regenerated – storage is necessary in modern world for many areas of life to which people became accustomed. Development of many devices requires convenient electric power sources, often providing high currents and voltages, capable of ensuring large amounts of energy in short time. New technologies of lithium-ion cell batteries are a promising solution to this problem – current technologies are frequently inadequate – however they still require massive workloads in research, development, implementation to industry, and then to consumer market. Because of advancement in this area and evergrowing group of people interested in it is imperative to render an overview of the situation and knowledge of this topic. This article presents a review of most intensely studied cathode materials capable of providing high power, viable paths of improvement and short description of most important features of lithium-ion cells along with issues requiring solutions.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Possibility of using recycled cathode ray tube (CRT) glass as filler source in polymer epoxy composites: effect of glass content and modification on mechanical strength and leaching behaviour
Możliwość wykorzystania szkła kineskopowego (CRT) pochodzącego z recyklingu jako wypełniacza w kompozytach polimerowo-epoksydowych: wpływ zawartości i modyfikacji szkła na wytrzymałość mechaniczną i zachowanie podczas wymywania
Autorzy:
Suchoń, Katarzyna
Stabik, Józef
Tematy:
polymer composite
cathode ray tube (CRT)
recycling
leaded glass
filler
kompozyty polimerowe
szkło kineskopowe
recykling
szkło ołowiowe
wypełniacz
Pokaż więcej
Wydawca:
Wydawnictwo SIGMA-NOT
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/57435516.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
This paper investigates the possibility of using waste cathode ray tube (CRT) glass derived from discarded e-waste as an alternate filler for polymer composites. Most of proposed technologies for recycling CRT glass are energy-consuming and some of them allow for use of only a limited quantity of waste glass. The method proposed in this paper offers the use of ecological and low energy consuming technology of preparing polymer composite filled with waste CRT glass as filler. Epoxy matrix composites were prepared with different loads of finely ground (<90 µm particle size) waste CRT glass cullet. Apart from this filler was subjected to additional surface modification with organofunctional silane to enhance adhesion between polymer matrix and glass filler. Physical, mechanical, and durability properties, lead leachability, and influence of silane modification on lead immobilization was studied. The results show that it is possible the use waste CRT glass as filler for epoxy composites. Composites with good mechanical properties were obtained. Utilization of this type of epoxy composite is an effective way for immobilization of lead included in CRT glass; additional modification with aminosilane coupling agent allows for reduction of Pb leachability from 300 mg/l to 0.01 mg/l.
W artykule przedstawiono wyniki badań nad możliwością wykorzystania odpadowego szkła kineskopowego (CRT) pochodzącego ze zużytych elektroodpadów jako alternatywnego wypełniacza do kompozytów polimerowych. Większość proponowanych technologii recyklingu szkła kineskopowego jest energochłonna, a niektóre z nich pozwalają na wykorzystanie jedynie ograniczonej ilości szkła odpadowego. Zaproponowana w artykule metoda umożliwia wykorzystanie ekologicznej i niskoenergochłonnej technologii wytwarzania kompozytu polimerowego z odpadowym szkłem ołowiowym CRT jako wypełniaczem. Kompozyty z osnową epoksydową przygotowano z różnymi zawartościami drobno zmielonej (<90 µm wielkości cząstek) odpadowej stłuczki szklanej CRT. Dodatkowo wypełniacz poddano modyfikacji powierzchni organofunkcyjnym silanem w celu zwiększenia przyczepności pomiędzy matrycą polimerową a wypełniaczem szklanym. Badano właściwości fizyczne, mechaniczne, wymywanie ołowiu z kompozytów oraz wpływ modyfikacji silanem na immobilizację ołowiu w kompozytach. Wyniki pokazują, że możliwe jest wykorzystanie odpadowego szkła CRT jako wypełniacza do kompozytów epoksydowych. Otrzymano kompozyty o dobrych właściwościach mechanicznych. Zastosowanie tego typu kompozytu epoksydowego jest skuteczną metodą immobilizacji ołowiu zawartego w szkle CRT; dodatkowa modyfikacja aminosilanowym środkiem sprzęgającym pozwala na zmniejszenie wymywalności Pb z 300 mg/l do 0,01 mg/l.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nanokompozytowe polikrzemianowe materiały katodowe dla nowej generacji akumulatorów litowych
Polysilicate nanocomposite cathodes for new generation lithium-ion batteries
Autorzy:
Świętosławski, Michał
Współwytwórcy:
Dziembaj, Roman
Opis:
The main goal of the research carried out under this thesis was preparation and characterization of two new-class cathode nanomaterials for lithium-ion batteries: Li2MnSiO4 and Li2CoSiO4. The family of dilithium orthosilicates Li2MSiO4 (M = Mn, Fe, Co, Ni) is a group of potential polyanionic cathode materials for new generation safe Li-ion batteries. Presence of two lithium ions per formula unit, which can be reversibly de-intercalated, results in high theoretical capacities up to 333 mAh g-1 (for Li2MnSiO4). The strong covalent bonding (Si-O) in the lithium silicates structure provides high thermal and chemical stability. Furthermore, Li2MSiO4 materials are nontoxic and environmentally friendly. Aforementioned advantages, as well as low production cost, could probably allow to use lithium silicates in a large scale applications (e.g., electric and hybrid vehicles batteries). The main drawbacks of lithium silicates are their very low electrical conductivity (10-8-10-9 S cm-1), low ionic conductivity and poor cyclability. The electrical properties can be enhanced by lowering the material's grain size and by coating it with conductive carbon layers. The formation of C/Li2MSiO4 nanocomposites can also improve the material stability. Li2MnSiO4 and Li2CoSiO4 nanomaterials were obtained using sol-gel (Pechini's type) synthesis. The preparation method was developed and optimize for the purpose of this thesis. Carbon coating procedure was adapted and optimize for prepared orthosilicate materials basing on the technology developed by co-supervisor of this thesis. The proper conditions for heat treatment of gel precursors and composites precursors were determined using thermal analysis (EGA(QMS/FTIR)-TGA, DTG, SDTA). The structural properties of obtained nanomaterials were studied using X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (HREM) as well as Raman and infrared spectroscopy (RS, IR). The morphologies and compositions of studied materials were analyzed by N2-adsorption/desorption measurements, transmission and scanning electron microscopy (TEM, SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Electrical and electrochemical properties of obtained nanomaterials and nanocomposites were studied by electrical conductivity measurements (EC), cyclic voltammetry (CV), linear sweep voltammetry (LSV), impedance spectroscopy and electrochemical impedance spectroscopy (IS, EIS) and galvanostatic charge/discharge measurements. The materials stability was investigated using differential scanning calorimetry (DSC), ex-situ XRD and exsitu XPS. The main achievement of this work is the development of synthesis procedure of chemically pure Li2MnSiO4 and Li2CoSiO4 nanomaterials and C/Li2MnSiO4, C/Li2CoSiO4 nanocomposites. The ordering within carbon coating upon electrochemical reaction was confirmed and the mechanism of this process was proposed. Furthermore, the optimal composition and morphology of C/Li2MSiO4 nanocomposites were defined. The ionic diffusion coefficients of crystalline and amorphous Li2MnSiO4 was determined for the first time. Moreover, first electrical conductivity measurements of Li2CoSiO4 under thermodynamic equilibrium conditions were performed. As a result, the electrical conductivity and the activation energy of electrical conductivity of two Li2CoSiO4 polymorphs (β-Li2CoSiO4, γ-Li2CoSiO4) were separately determined.
Przedmiotem badań prowadzonych w ramach niniejszej pracy doktorskiej była preparatyka i charakteryzacja dwóch nanomateriałów należących do nowej klasy materiałów katodowych dla akumulatorów litowo-jonowych: Li2MnSiO4 and Li2CoSiO4. Polikrzemianowe materiały katodowe Li2MSiO4 (M = Mn, Fe, Co, Ni) stanowią grupę potencjalnych materiałów katodowych dla nowej generacji akumulatorów Li-ion. Możliwość odwracalnej deinterkalacji dwóch jonów litu na jednostkę strukturalną materiału prowadzi do bardzo wysokiej teoretycznej pojemności, aż do 333 mAh g-1 (dla Li2MnSiO4). Obecność silnych wiązań kowalencyjnych (Si-O) w strukturze polikrzemianów zapewnia wysoką stabilność termiczną i chemiczną tych materiałów co przekłada się na wysokie bezpieczeństwo ich pracy w ogniwie. Ponadto, Li2MSiO4 są nietoksyczne i przyjazne dla środowiska naturalnego. Wszystkie wspomniane powyżej zalety polikrzemianowych materiałów katodowych wraz z potencjalnie niskim kosztem ich produkcji powodują, że materiały te mogą znaleźć zastosowanie w wielkoskalowych systemach magazynowania energii (np. akumulatory dla pojazdów elektrycznych i hybrydowych). Głównymi wadami polikrzemianowych materiałów katodowych jest ich bardzo niskie przewodnictwo elektronowe (10-8-10-9 S cm-1), niskie przewodnictwo jonowe oraz mała odwracalność w cyklach ładowania/rozładowania. Nanomateriały katodowe Li2MnSiO4 i Li2CoSiO4 otrzymane zostały metodą zol-żelPechini’ego. Wytworzenie kompozytów elektrodowych C/Li2MSiO4 zrealizowano przez zaadaptowanie i optymalizację technologii formowania pokryć węglowych na materiałach proszkowych opracowaną przez promotora pomocniczego niniejszej pracy doktorskiej. Warunki obróbki termicznej żelowych prekursorów materiałów krzemianowych oraz prekursorów kompozytów określone zostały za pomocą analizy termicznej (EGA(QMS/FTIR)- TGA, DTG, SDTA). Właściwości strukturalne otrzymanych nanomateriałów analizowana z wykorzystaniem proszkowej dyfrakcji rentgenowskiej (XRD), wysokorozdzielczej mikroskopii elektronowej (HREM) oraz spektroskopii w podczerwieni i Ramana (IR, RS). Morfologia oraz skład badanych materiałów została określona metodami niskotemperaturowej sorpcji azotu, transmisyjnej i skaningowej mikroskopii elektronowej (TEM, SEM), mikroanalizy rentgenowskiej (EDS) oraz spektroskopii fotoelektronów wzbudzanych promieniowaniem X (XPS). Właściwości elektryczne i elektro-chemiczne otrzymanych nanomateriałów i nanokompozytów badano z wykorzystaniem pomiarów przewodnictwa elektrycznego (EC), woltamperometrii cyklicznej (CV), spektroskopii impedancyjnej oraz elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (IS, EIS), a także galwanostatycznych testów ładowania/rozładowania. Ponadto, stabilność tych materiałów określono poprzez badania kalorymetryczne (DSC) oraz ex-situ XRD i ex-situ XPS. Do najważniejszych rezultatów osiągniętych w trakcie badań do niniejszej pracy doktorskiej zaliczyć należy opracowanie metody otrzymywania czystych chemicznie polikrzemianowych nanomateriałów katodowych Li2MnSiO4 i Li2CoSiO4 oraz nanokompozytów C/Li2MnSiO4 i C/Li2CoSiO4. W trakcie badań udało się opracować i potwierdzić model porządkowania warstwy węglowej w pracującym materiale katodowym oraz określić optymalny skład i morfologie kompozytów C/Li2MSiO4. Dodatkowo, po raz pierwszy wyznaczono współczynnik dyfuzji jonów litu dla amorficznego i krystalicznego krzemianu litowomanganowego oraz zidentyfikowano parametry wpływające na jego amorfizację. Ponadto, po raz pierwszy przeprowadzono pomiary przewodnictwa elektrycznego w warunkach równowagi termodynamicznej dla materiału Li2CoSiO4 i wyznaczono przewodnictwo oraz energię aktywacji przewodnictwa elektrycznego z osobna jego dwóch odmian polimorficznych β-Li2CoSiO4, γ-Li2CoSiO4.
Dostawca treści:
Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego
Książka
Tytuł:
Optymalizacja właściwości fizykochemicznych i elektrochemicznych materiału katodowego LiMn(2)O(4-y)S(y) dla akumulatorów litowych
Optimization of physicochemical and electrochemical properties of the cathode material LiMn(2)O(4-y)S(y) for Li-ion batteries
Autorzy:
Plewa, Anna
Opis:
Lithium-ion batteries have revolutionized the portable electronics market. Performance of lithium-ion batteries, including energy density, power capability, safety and cost is related to the properties and characteristics of the various components (anodes, cathodes and electrolytes) used in the cells. Of these, the cathode materials play a critical role in terms of cost, safety, energy and power density. One of the promising candidate is LiMn2O4. It is cheap, non toxic and have a good physicochemical and electrochemical properties but it is not stable in room temperatures. In my work I propose a modification of LiMn2O4. Li(1-x)K(x)Mn(2)O(4-y)S(y) spinel obtained by sol-gel method were tested as cathode in Li-ion cells.
W ostatnich latach akumulatory litowo-jonowe cieszą się dużym zainteresowaniem. Do ich zalet należą: wysoka pojemność, odporność na dużą liczbę cykli ładowania i rozładowania, brak tzw. „pamięci” ogniwa, wysoka sprawność energetyczna oraz niski współczynnik samorozładowania. Potencjalne możliwości osiągnięcia lepszych parametrów ogniw Li-ion tkwią głownie w opracowaniu nowych, bezpiecznych i tanich materiałów katodowych. Spinel LiMn2O4 wykazuje dobre właściwości elektrochemiczne, jest nietoksyczny i tani. Problem z wprowadzeniem tego materiału do powszechnego użytku związany jest z niestabilnością spinelu w temperaturze pracy ogniwa. Wzrost stabilności chemicznej spinelu manganowego może zostać osiągnięty przez odpowiednią modyfikację składu chemicznego uzyskaną przez częściowe podstawienia siarki w podsieć tlenu. Zabieg ten pozwala zredukować przemianę fazową oraz zapobiega rozpuszczaniu się materiału katodowego w elektrolicie. Dalsza modyfikacja spinelu przez podstawienie potasu w podsieć litu daje możliwość uzyskania większej efektywności pracy ogniwa przy wyższych obciążeniach prądowych.
Dostawca treści:
Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego
Inne
Tytuł:
Synthesis and characterization of the redox active polydioxothiadiazole salts with selected s-block metal cations
Synteza i charakterystyka redoksowo aktywnych soli anionów polidioksotiadiazolowych z wybranymi jonami metali bloku s
Autorzy:
Dzierżek, Dominik
Opis:
Rosnące zapotrzebowanie na alternatywne, ekologiczne metody magazynowania energii doprowadziło do powstania bardzo interesującej dziedziny badawczej - projektowania wtórnych ogniw akumulatorowych opartych na nowych organicznych i organometalicznych materiałach elektrodowych. Trwające prace nad projektowaniem, syntezą i charakteryzacją skoncentrowane na różnych nowatorskich związkach organicznych zawierających grupy 1,1-diokso-1,2,5-tiadiazolowe doprowadziły do odkrycia nowej rodziny archetypowych cząsteczek: polidioksotiadiazoli. Pierwszym członkiem tej rodziny jest 2,2,5,5,8,8-heksatlenek benzo[1,2-c:3,4-c':5,6-c'']tris([1,2,5]tiadiazolu) (tripak). Badania elektrochemiczne wykazują, że tripak może istnieć w 6 różnych stanach utlenienia i może odwracalnie przyjmować i uwalniać do 6 elektronów, co bezpośrednio koreluje z jego zdolnościami magazynowania energii. Aby wykorzystać omawiany układ jako potencjalny organiczny materiał katodowy, przygotowano sole wybranych metali bloku s formy dwuanionowej tripaku.
The ever-rising demand for alternative, eco-friendly methods of energy storage has given rise to a very interesting field of research – design of secondary batteries based on new organometallic/organic electrode materials. The ongoing design-synthesis-characterisation-redesign efforts focused on various novel, organic compounds incorporating 1,1-dioxo-1,2,5-thiadiazole groups has led to the discovery of a new family of archetypical molecules: polydioxothiadia-zoles with the first member being benzo[1,2-c:3,4-c':5,6-c'']¬tris¬([1,2,5]thiadiazole) 2,2,5,5,8,8-hexaoxide (tripak). Elec-trochemical studies reveal that tripak can exist in 6 different oxidation states and can reversibly uptake and release up to 6 electrons. This directly correlates with its potential energy storage abilities. In order to exploit tripak system as a possible organic cathode material, several s-block metal salts of the dianionic species were prepared.
Dostawca treści:
Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego
Inne
Tytuł:
Microbial fuel cell with Cu-B cathode and KMnO4 catholyte
Autorzy:
Włodarczyk, B.
Włodarczyk, P. P.
Tematy:
microbial fuel cell
wastewater treatment
cathode
Ni-Co alloy
renewable energy sources
environment protection
clean technology
sustainable development
Pokaż więcej
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Stowarzyszenie Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich PAN
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/101369.pdf  Link otwiera się w nowym oknie
Opis:
The increasing of standard living causes the increases energy consumption and waste or wastewater production. The possibility to combine wastewater treatment and electricity production can accomplish a microbial fuel cell. The possibility of wastewater treatment using the Cu-B catalyst with KMnO4 catholyte for microbial fuel cells is presented in this paper. The measurements covered comparison of changes in the concentration of COD, NH4+ and NO3 - in the reactor without aeration, with aeration and with using a microbial fuel cell (with Cu-B cathode and KMnO4 catholyte). The reduction time for COD with the use of microbial fuel cell with the Cu-B catalyst (and KMnO4 catholyte) is similar to the reduction time with aeration. It has been shown that the Cu-B (with KMnO4 catholyte) can be used as cathode catalyst in microbial fuel cells. Unfortunately in this case is needed to constant delivery of catholyte.
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Badania właściwości elektrochemicznych nanokompozytowego materiału katodowego C/LMS do bezpiecznych akumulatorów Li-ion
The study of electrochemical properties of nano-composite cathode material C / LMS for safe Li-ion batteries.
Autorzy:
Cudziło, Monika
Opis:
The subject of this thesis was to investigate electrochemical properties of nanocomposite cathode material C/Li2MnSiO4 (C/LMS) for safe lithium-ion batteries. The aim of the research was to synthesis and determine the electrochemical properties of the cathode material - Li2MnSiO4 doped with fluorine and sulfur. Four samples differing in stoichiometric amounts of fluorine and sulfur (Li1,75MnSiO3,5F0,5 ; Li1,75MnSiO3,9F0,1 and Li2MnSiO3,5S0,5 ; Li2MnSiO3,5S0,1 ) were obtained for stabilization Li2MnSiO4 structure. The thermal analysis was used to determine the optimum calcination temperature, which would provide the pure-product phase. Structural morphology was determined using X-ray diffraction (XRD). Electrical conductivity was measured using the method of alternating current with a frequency of 33 Hz, at temperature range of 20 to 40°C. The obtained cathode materials have undergone charge / discharge tests (CELL TEST) in which each battery was subjected to 10 cycles of charging and discharging.
Przedmiotem niniejszej pracy było zbadanie właściwości elektrochemicznych nanokompozytowego materiału katodowgo C/Li2MnSiO4 (C/LMS) do bezpiecznych akumulatorów litowo-jonowych. Celem badań była synteza i określenie elektrochemicznych właściwości materiału katodowego - Li2MnSiO4 domieszkowanych fluorem i siarki. W celu stabilizacji struktury Li2MnSiO4 zsyntezowano cztery próbki różniące stechiometryczną ilością fluoru i siarki (Li1,75MnSiO3,5F0,5; Li1,75MnSiO3,9F0,1 i Li2MnSiO3,5S0,5; Li2MnSiO3,5S0,1). Analizę termiczną przeprowadzono do określenia optymalnej temperatury kalcynacji, która umożliwiłaby otrzymanie czystej fazy produktu. Przy użyciu dyfraktometrii rentgenowskiej (XRD) określono morfologię strukturalną. Przewodność elektryczną zmierzono stosując metodę prądu zmiennego o częstotliwości 33 Hz, w zakresie temperatur od 20 do 40°C. Uzyskane materiały katodowe poddano testom ładowania/rozładowania, w których każde ogniwo przeszło 10 cykli ładowania i rozładowania.
Dostawca treści:
Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego
Inne

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies