Examination of functionality of carbon layers modified by heteroatoms to application in electrode nanocomposites Li-ion

Ze względu na dynamicznie rozwijającą się gałąź przemysłu elektronicznego istotnym problem staje się magazynowanie energii, umożliwiające pracę tych urządzeń. Z tego powodu duże zainteresowanie wywołują odwracalne ogniwa elektrochemiczne – akumulatory. Badania w tym obszarze skupiają się głównie na poszukiwaniu materiałów o jak najlepszych parametrach pracy. Interesującym wydaje się być tlenek litowo-manganowy LiMn2O4. Charakteryzuje się on dobrymi parametrami elektrochemicznymi, a przede wszystkim niskim kosztem produkcji. Materiały takie często pokrywa się przewodzącą warstwą węgla(CCL), która uwydatnia pracę takiego ogniwa. Niniejsza praca poświęcona jest badaniu funkcjonalności warstw węglowych domieszkowanych atomami fluoru. Proces przygotowania takiego materiału przebiega w kilku krokach: synteza spinelu litowo-manganowego metodą zol-żel, zmieszanie spinelu wraz z niewielką ilością węgla i fluoru, piroliza przygotowanego prekursora w atmosferze powietrza. Pięć próbek o różnej procentowej zawartości węgla złożono w ogniwa i przeprowadzono pomiary galwanostatycznych testów ładowania/rozładowania(GCD). Badania te wykazały, że ogniwa charakteryzują się dobrymi parametrami elektrochemicznymi, które silnie zależą od zawartości węgla w ogniwie.

Due to a dynamic development of electronic industry, energy storage systems that can support those devices are becoming an important issue. Because of that a lot of attention is attracted by reversible electrochemical cells – accumulators. Research in this field is mainly focused on developing materials presenting the best work parameters. One of many interesting materials is lithium manganese oxide. It’s presenting good electrochemical parameters as well as low production costs. Electrode materials are also coated with thin conductive carbon layer(CCL) that enhances their functioning. This work is dedicated to examination of functionality of carbon layers doped with fluorine atoms. The process of preparation consists of following steps: sol-gel synthesis of lithium manganese oxide spinel, mixing spinel with small amount of carbon and fluorine, pyrolysis of prepared precursor at air atmosphere. Five samples consisting different amounts of carbon were then put together into cells and examined by galvanostatic charge/discharge tests(GCD). The results have shown that all cells present good electrochemical parameters that vary depending on the amount of carbon in the cell.