Nātrija jonu bateriju katodmateriāls Na2FeP2O7: sintēzes un elektroķīmiskās veiktspējas optimizācija

Abstract

Nātrija jonu bateriju katodmateriāls Na2FeP2O7: sintēzes un elektroķīmiskās veiktspējas optimizācija. Ņesterova I., zinātniskais vadītājs Dr. phys. Kučinskis G., Maģistra darbs, 57 lappuses, 45 attēli, 1 tabula, 71 literatūras avots. Latviešu valodā. Maģistra darba ietvaros sintezēts Na2FeP2O7 ar un bez glikozes kā oglekļa piedevas, mainot tās daudzumu un sintēzes apstākļus. Sintēžu kvalitāte raksturota ar rentgenstaru difraktometriju (XRD), Ramana spektroskopiju, rentgenstaru fotoelektronu spektroskopiju (XPS) un skenējošo elektronu mikroskopiju (SEM). Oglekļa daudzums gala produktos noteikts Latvijas Valsts Koksnes ķīmijas institūtā ar CHNSO analizatoru. Materiālu elektroķīmisko īpašību raksturošanai veikta galvanostatisko uzlādes-izlādes līkņu analīze. Darbā raksturota elektroķīmisko īpašību izmaiņas atkarībā no izmantotās elektroda saistvielas, pievienotās elektrolīta piedevas un oglekļa masas daļas materiālā. Augstākā lādiņietilpība (92 mAh/g) un labākā ciklējamība iegūta paraugam, kura oglekļa masas daļa aktīvajā materiālā ir 4,8%.

Na2FeP2O7 cathode material for sodium-ion batteries: optimization of synthesis and electrochemical performance. Ņesterova I., supervisor Dr. phys. Kučinskis G., Master’s thesis, 57 pages, 45 figures, 1 table, 71 literature references. In Latvian. During the research work Na2FeP2O7 was synthesized both with and without glucose as carbon additive, changing it’s quantity and conditions of synthesis. The quality of synthesis was analyzed by X-ray diffraction, Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and scanning electron microscopy. The quantity of carbon in products was determined in Latvian State Institute of Wood Chemistry by CHNSO analyser. For the characterization of electrochemical properties galvanostatic charge-discharge curve analysis were carried out. Changes of electrochemical properties are analysed as a function of electrode binder, presence of electrolyte additive and mass fraction of carbon in materials. Highest capacity and best cyclability were obtained for a sample with carbon content 4,8% in active material.