Detail produktu

Elektrodové vrstvy pro referenční Na-ion akumulátor

KAZDA, T. ČECH, O. SYROVÝ, T. ŘIČICA, T.

Typ produktu

funkční vzorek

Abstrakt

Byl vytvořen funkční vzorek v podobě elektrodové vrstvy katody pro Na-ion akumulátory. Jak aktivní materiál byl využit Na0.9Li0.1Ni0.22Mn0.66O2. Tento materiál byl syntetizován s pomocí prekurzorů na bázi uhličitanů, které byly promíseny pomocí kulového mlýnu a následně paletovány. Finální materiál byl syntetizován pomocí syntézy v pevné fázi při teplotě 900°C v běžné atmosféře po dobu 12 hodin. Takto vytvořený materiál byl rozemlet pomocí kulového mlýnu. Pomocí SEM analýzy bylo zjištěno že má odpovídající složení vrstvenou strukturu. Jeho složení bylo také potvrzeno pomocí XRD analýzy. Materiál byl využit k vytvoření kladné elektrody pro Na-ion akumulátor. Kladné elektroda sestávala z 80% aktivního materiálu Na0.9Li0.1Ni0.22Mn0.66O2 , 10% zvodivujícího uhlíku Super P a 10% pojiva PVDF. Tyto materiály byly rozmíchány v rozpouštědle NMP a po 24 hodinách míchání následně naneseny na proudový sběrač, kterým byla hliníková folie pro akumulátory. Po vysušení a zalisování byly vyseknuty elektrody, které byly následně využity k sestavení testovacích akumulátorů Na-ion v elektrochemické testovací cele ElCell. Na základně následných elektrochemických analýz se potvrdila funkčnost tohoto aktivního materiálu. Pracovní okno této elektrodové vrstvy využívající katodový materiál Na0.9Li0.1Ni0.22Mn0.66O2 se nachází v rozmezí 2,5 a 4,2 V proti sodíku, přičemž pozvolně klesající vybíjecí plato začíná na 3,9 V a končí na 3,0 V. Kapacita tohoto aktivního materiálu pak byla nad hranicí 40 mAh/g. Takto vytvořená aktivní vrstvy byly testovány pomocí dlouhodobého cyklování a při různých zatíženích až do hodnoty 5 C, přičemž se ukázalo, že i při této zátěži elektrodová vrstva pracuje stabilně a zátěž se nikterak neprojevuje na vybíjecích charakteristikách při následném menším zatížení až do 0,2C a kapacita se vrací na původní hodnoty nebo na hodnoty nepatrně nižší. Materiál je tedy velmi stabilní a vhodný k využití jako referenční testovací vrstva.

Klíčová slova

Baterie, katoda, sodík, Na-ion,

Datum vzniku

29. 6. 2023

Umístění

Technická 10, UETE

Možnosti využití

K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Licenční poplatek

Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek