Referāts
Eksaktās un dabaszinātnes
Ķīmija
LiFePO4 litija jonu bateriju katodmateriāla analīze un op...Nr. | Sadaļas nosaukums | Lpp. |
IEVADS | 5 | |
1. | LITERATŪRAS APSKATS | 7 |
1.1. | Baterijas uzbūve un darbība | 7 |
1.2. | Katodmateriāla izvēle Li jonu baterijām | 7 |
1.3. | LiFePO4 struktūra un īpašības | 8 |
1.4. | LiFePO4 katodmateriāla uzlabošana | 8 |
1.4.1. | Sintēzes temperatūras ietekme | 9 |
1.4.2. | Oglekļa pārklājums | 9 |
1.4.3. | Grafēna izmantošana | 10 |
1.5. | LiFePO4 sintēzes metodes | 12 |
1.6. | Termogravimetrijas analīze | 17 |
1.7. | Rentgendifraktometrijas analīze | 18 |
2. | EKSPERIMENTĀLĀ DAĻA | 21 |
2.1. | Sintēzes temperatūras ietekme uz LiFePO4/C īpašībām | 21 |
2.1.1. | LiFePO4/C sintēze | 21 |
2.2. | Grafēna ietekme uz LiFePO4/C īpašībām | 22 |
2.3. | LiFePO4/C un LiFePO4/C/G elektroķīmiskie mērījumi | 22 |
2.4. | Elektroķīmiskās šūnas sagatavošana | 23 |
3. | REZULTĀTI UN TO IZVĒRTĒJUMS | 24 |
3.1. | Sintēzes temperatūras ietekme uz LiFePO4/C īpašībām | 24 |
3.2. | Grafēna ietekme uz LiFePO4/C īpašībām | 30 |
4. | SECINĀJUMI | 37 |
PATEICĪBAS | 39 | |
ZINĀTNISKĀS PUBLIKĀCIJAS UN DALĪBA KONFERENCĒS | 39 | |
LITERATŪRA | 40 |
4. SECINĀJUMI
Bakalaura darba pētījumu pirmā daļā pievēršas sintēzes temperatūras optimizācijai, kamēr otrā – grafēna un LiFePO4/C samaisīšanas optimizācijai. Darbā izpildīti visi noteiktie uzdevumi. Tika sintezēti un analizēti 7 dažādi LiFePO4 (LFP) paraugi: LFP/C 650, 700, 750 un 800 °C temperatūrās, LFP/C ar paaugstinātu oglekļa saturu, un grafēnu saturošie paraugi LFP/C/G (LD) un LFP/C/G (MM), kas iegūti sajaucot LFP un grafēna oksīdu atbilstoši lodīšu dzirnaviņās un izmantojot magnētisko maisītāju.
Lai pārliecinātos, ka analizējamas vielas atbilst LFP olivīna tipa struktūrai un tajos nav citu piemaisījumu, tika uzņemtas rentgenstaru difraktogrammas. Rezultāti apstiprināja, ka visos sagatavotajos katodos konstatēti maksimumi, kas atbilst tikai LFP. Lai pārliecinātos par oglekļa esamību paraugos, tika izmantotas divas metodes: Ramana spektroskopija un TGA analīze. Pirmā metode uzrāda oglekļa D un G joslas, kas dod priekšstatu par oglekļa saišu hibridizācijas veidu materiālā. Sintezētos paraugos G josla ir mazāk intensīvākā, nekā D josla. Tas nozīme, ka sintezētajos paraugos ir vairāk nesakārtotu oglekļa struktūru (ar sp3 hibridizāciju), nekā noteikti strukturēto oglekļa savienojumu (ar sp2 hibridizāciju). Arī TGA analīze norādīja uz oglekļa klātbūtni materiālā 0.5 – 0.9 % apmērā no kopējās masas, tomēr lielā mērījuma absolūtā kļūda (±1,15 %.) mazā C daudzuma dēļ TGA metodi līdzīgi kā Ramana spektroskopiju ļauj izmantot tikai indikatīvos nolūkos un nevis precīza C daudzuma noteikšanai.
Pateicoties veiktiem elektroķīmiskiem mērījumiem (hronopotenciometija, cikliskā voltampērmetrija un elektroķīmiskās impedances spektroskopija), tika iegūta un analizēta sintēzes temperatūras un LFP/C/G struktūras ietekme uz materiāla elektroķīmiskajām īpašībām. Kopumā apmēram 10 mērījumu ciklos tika veikti vairāk kā 200 atsevišķi elektroķīmiskie mērījumi. Jāatzīmē, ka mērījumi ir laikietilpīgi, un viens mērījumu cikls var aizņemt līdz pat vienai nedēļai. Mērījumiem piemīt augsta atkārtojamība, jo tie tiek veikti augstas noslēgtības Swagelok tipa elektroķīmiskajā šūnā.…
LiFePO4 litija jonu bateriju katodmateriāla analīze un optimizācija. Bikova K., zinātniskie vadītāji: Doktorants Mg.phys. Kučinskis G., profesors Doc. Vaivars G., bakalaura darbs, 43 lappuses, 37 attēli, 2 tabulas, 49 literatūras avoti. Latviešu valodā. Darbā sintezēts un pētīts LiFePO4 litija jonu bateriju katodmateriāls. Sintezēts oglekli saturošs LiFePO4, tam veikta iegūtā materiāla struktūras, morfoloģijas, sastāva un elektroķīmisko īpašību analīze. Optimizēta LiFePO4/C sintēzes temperatūra, lai uzlabotu tā elektroķīmiskās īpašības. Materiālam pievienots un pētīts grafēns kā elektrovadoša piedeva elektroķīmisko īpašību tālākai uzlabošanai. Analizēta iegūtā LiFePO4/C/grafēns kompozīta struktūra, morfoloģija, elektroķīmiskās īpašības un to atkarība no materiāla iegūšanas veida. Atslēgvārdi: LiFePO4, GRAFĒNS, CIETFĀZU SINTĒZE, LITIJA JONU BATERIJAS, ELEKTROĶĪMISKO ĪPAŠĪBU ANALĪZE.
- Jonu apmaiņas process bentonītā un tā pārveidošana par nātrija montmorilonītu
- LiFePO4 litija jonu bateriju katodmateriāla analīze un optimizācija
- Šķidrumu koncentrācija
-
Tu vari jebkuru darbu ātri pievienot savu vēlmju sarakstam. Forši!Jonu apmaiņas process bentonītā un tā pārveidošana par nātrija montmorilonītu
Referāts augstskolai36
-
Šķidrumu koncentrācija
Referāts augstskolai13
-
3-aminopropānsulfonskābju betaīni
Referāts augstskolai33
Novērtēts! -
Sudraba nitrīta alkilēšana jonu šķidrumos
Referāts augstskolai20
Novērtēts! -
Analītiskās ķīmijas metodes
Referāts augstskolai25
Novērtēts!