Kserożele węglowe jako składnik katody siarkowej w ogniwach litowo-siarkowych

• Autorzy: Półrolniczak P. , Wasiński K. , Przybylczak M. , Walkowiak M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2017.6.5

Warianty tytułu

EN

Carbon xerogels assulfur cathode additive in lithium-sulfur batteries

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Otrzymano kserożele węglowe przez polikondensację i karbonizację prekursorów organicznych (rezorcyna i formaldehyd). Katoda siarkowa z dodatkiem wytworzonego kserożelu węglowego charakteryzowała się pojemnością odwracalną ok. 650 mAh/g przy gęstości prądu 0,05 C, która pozostawała stabilna przez 30 cykli ładowania/wyładowania. Doskonałą odwracalność i stabilność cykliczną takiej katody można przypisać obecności porowatej struktury węglowej i rozwiniętej powierzchni właściwej węgla umożliwiającej enkapsulację siarki i polisiarczków litu i ograniczającej rozpuszczalność tych związków w elektrolicie.

EN

C xerogels were synthesized by polycondensation and carbonization of org. precursors (resorcinol, formaldehyde) and used for prepn. of a composite S cathode. The cathode showed a sp. discharge capacity 650 mAh/g at 0.05 C current rate, which remained remarkably stable over subsequent 30 charge/discharge cycles. Excellent reversibility and cyclic stability of this composite cathode was explained by a porous structure and developed surface area, allowing for the retention of the intermediate Li polysulfides within the C framework, without any excessive dissoln. in the bulk of electrolyte.

Słowa kluczowe

PL

kserożele węglowe; ogniwa litowo-siarkowe; katoda siarkowa

EN

carbon xerogels; lithium-sulfur batteries; sulfur cathode

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 96, nr 6
• Strony: 1222--1225
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Półrolniczak P.

• Instytut Metali Nieżelaznych Oddział w Poznaniu, Centralne Laboratorium Akumulatorów i Ogniw, ul. Forteczna 12, 61-362 Poznań

autor

Wasiński K.

• Instytut Metali Nieżelaznych Oddział w Poznaniu, Centralne Laboratorium Akumulatorów i Ogniw, Poznań

autor

Przybylczak M.

• Instytut Metali Nieżelaznych Oddział w Poznaniu, Centralne Laboratorium Akumulatorów i Ogniw, Poznań

autor

Walkowiak M.

• Instytut Metali Nieżelaznych Oddział w Poznaniu, Centralne Laboratorium Akumulatorów i Ogniw, Poznań

Bibliografia

• [1] L. Chen, L.L. Shaw, J. Power Sources 2014, 267, 770.
• [2] A. Manthiram, Y. Fu, S.-H. Chung, Ch. Zu, Y.-S. Su, Chem. Rev. 2014, 114, 11751.
• [3] S.S. Zhang, J. Power Sources 2013, 231, 153.
• [4] Z. Yang, J. Zhang, M.C.W. Kintner-Meyer, X. Lu, D. Choi, J.P. Lemmon, J. Liu, Chem. Rev. 2011, 111, 3577.
• [5] N. Ding, S.W. Chien, T.S.A. Hor, Z. Liu, Y. Zong, J. Power Sources 2014, 269, 111.
• [6] C. Barchasz, F. Molton, C. Duboc, J.C. Lepretre, S. Patoux, F. Alloin, Anal. Chem. 2012, 84, 3973.
• [7] Y.V. Mikhaylik, J.R. Akridge, J. Electrochem. Soc. 2004, 151, A1969.
• [8] A. Kawase, S. Shirai, Y. Yamoto, R. Arakawa, T. Takata, Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 9344.
• [9] X. Feng, M.-K. Song, W.C. Stolte, D. Gardenghi, D. Zhang, X. Sun, J. Zhu, E.J. Cairns, J. Guo, Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 16931.
• [10] N. Jayaprakash, J. Shen, S.S. Moganty, A. Corona, L.A. Archer, Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 5904.
• [11] J. Wang, L. Liu, Z. Ling, J. Yang, C. Wan, Electrochim. Acta 2003, 48, 1861.
• [12] B. Zhang, X. Qin, G.R. Li, X.P. Gao, Energy Environ. Sci. 2010, 3, 1531.
• [13] P. Półrolniczak, P. Nowicki, K. Wasiński, R. Pietrzak, M. Walkowiak, Solid State Ionics 2016, 297, 59.
• [14] M. Rao, W. Li, E.J. Cairns, Electrochem. Commun. 2012, 17, 1.
• [15] M.K. Rybarczyk, H.-J. Peng, C. Tang, M. Lieder, Q. Zhang, M.-M. Titirici, Green Chem. 2016, 18, 5169.
• [16] X. Ji, K.T. Lee, L.F. Nazar, Nat. Mater. 2009, 8, 500.
• [17] P. Półrolniczak, K. Wasiński, M. Walkowiak, Int. J. Electrochem. Sci. 2015, 10, 9370.
• [18] J. Jin, Z. Wen, G. Ma, Y. Lu, K. Rui, Solid State Ionics 2014, 262, 170.
• [19] J.-S. Park, G.-B. Cho, H.-S. Ryu, J.-H. Ahn, H.-J. Ahn, K.-W. Kim, Mater. Technol. 2013, 28, 270.
• [20] S.C. Han, M.S. Song, H. Lee, H.S. Kim, H.J. Ahn, J.Y. Lee, J. Electrochem. Soc. 2003, 150, A889.

Uwagi

PL

Praca finansowana w ramach działalności statutowej Instytutu Metali Niezelażnych Oddział w Poznaniu (Decyzja MNiSW nr 3787/E-138/S/2017).