Bi2Se3 heterostruktūru anodu elektroķīmiskā izpēte litija un nātrija jonu baterijās

Abstract

Promocijas darba izstrādes ietvaros tika veikta elektroķīmiskā raksturošana Bi2Se3 plānajām kārtiņām, Bi2Se3/SWCNT un Bi2Se3/MXene/SWCNT heterostruktūram, lai izpētītu to iespējamo pielietojumu kā anoda materiālu litija (LIB) un nātrija (SIB) jonu baterijās. Tika izstrādāti jauna tipa bez-saistvielas heterostruktūru anoda elektrodi (Bi2Se3/SWCNT, Bi2Se3/MXene/SWCNT) ar uzlabotām fizikālām un elektroķīmiskām īpašībām. Iegūtie rezultāti parādīja Bi2Se3 plāno kārtiņu iespējamo pielietojumu LIB sistēmās, izmantojot litija ūdens elektrolītu. Sintezēto heterostruktūru materiāliem piemīt ievērojami augstāka veiktspēja, kas norāda uz to potenciālo pielietojamību LIB un SIB sistēmās. Atslēgas vārdi: litija jonu baterijas, nātrija jonu baterijas, anoda materiāls, bismuta selenīds (Bi2Se3), viensienu oglekļa nanocaurulītes (SWCNT), MXene (Ti3C2), nanostrukturēšana, elektroķīmiskā raksturošana, bateriju veiktspēja

In the framework of the Doctoral thesis, the electrochemical characterization of Bi2Se3 thin films, Bi2Se3/SWCNT, and Bi2Se3/MXene/SWCNT heterostructures were carried out to investigate their potential use as anode materials for lithium (LIB) and sodium (SIB) ion batteries. A new type of binder-free heterostructure anode materials (Bi2Se3/SWCNT, Bi2Se3/MXene/SWCNT), exhibiting improved physical and electrochemical properties was synthesized. The results of this work demonstrated the perspective use of Bi2Se3 thin films in the LIB system with lithium aqueous electrolyte. The synthesized heterostructure materials exhibited significantly higher performance, demonstrating their potential use in LIB and SIB systems. Keywords: lithium-ion batteries, sodium-ion batteries, anode materials, bismuth selenide (Bi2Se3), single-walled carbon nanotubes (SWCNT), MXene (Ti3C2), nanostructuring, electrochemical characterization, battery performance