Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The effect of various buffer battery maintenance regimes on the state of health of VRLA batteries

Ryś P., Lipkowski J., Siekierski M., Biczel P.

Journal of Power Technologies

|

2018

|

Vol. 98, nr 4

365--376

EN

Modern society relies on the constant flow of quality electricity. Various safety measures in the form of uninterruptible power supplies (UPS) combined with diesel generation systems are used to ensure permanent power delivery to strategic services during a power outage. Batteries UPS systems are held in buffer mode to avoid the self discharge process progressing. The impact of various buffer battery maintenance regimes is an important factor in ensuring the reliability of UPS systems. A series of tests on five battery pairs were performed to estimate the impact of five different buffer regimes on the batteries’ state of health. The tests were carried out in the span of one year, at heightened temperature to accelerate the negative impact of the said regimes on the batteries’ state of health. The test results showed that, contrary to widely-accepted belief, rippling of the buffer charging current does not have a significant negative impact on battery health. A comparison did indeed show that rippled charging current delivered lower total capacity loss than unrippled current. Then desulfation was applied to the batteries after testing to estimate the amount of capacity that was lost due to sulfation. It determined that rippling promotes more irreversible capacity loss (not caused by sulfation) than unrippled current with the same average voltage. The insights gained from these tests could inform attempts by industry to slow down the deterioration of lead-acid batteries in UPS applications.

2

Composite polymeric electrolytes - mesoscale models and ion associations

Siekierski M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Chemia

|

2012

|

z. 82

3-145

EN

The present thesis is devoted to the development of model approaches towards understanding conductivity and ion transport phenomena in composite polymeric electrolytes. On the basis of experimental works, covering both the application of inorganic fillers and supramolecular additives, two modeling approaches were developed by the author. One of them applies a Random Resistor Network-based mesoscale model to describe and predict ionic conductivity of the composite material. The presented material also contains a comparison of the model developed with the ones known from the literature as well as with the experimental conductivity data. The advantages of the developed model are related to better prediction of the AC properties of the material around the percolation threshold and reduction of the number of the empirical parameters for prediction of both DC and AC conductivity. The second part of the thesis focuses on the other model where a unified NMR probe is developed integrating methods of determination of various equilibrium constants present in the solvent-salt-receptor system. The proposed procedure allows not only to obtain a complete image of the sample by means of only one method (thus, in consequence, all types of reactions are observed with the same or at least similar method originating limitations) but, also, to explain previously observed discrepancies between behavior of materials incorporating solid and liquid polymeric matrices. Both presented approaches should be treated as a methodological support towards practical applications of so-called binary composites containing both inorganic and supramolecular additives.

PL

Przedstawiona rozprawa poświęcona jest rozwojowi dwóch modeli półempirycznych pomocnych zrozumieniu mechanizmów transportu ładunku elektrycznego w kompozytowych elektrolitach polimerowych. Zostały one stworzone przez autora na podstawie wcześniejszych prac eksperymentalnych obejmujących zastosowanie tak napełniaczy nieorganicznych jak i supramolekularnych napełniaczy organicznych. Pierwszy z nich jest modelem mezoskalowych stosującym teorię rozproszonych sieci rezystorowych do opisu i przewidywania przewodności jonowej badanych kompozytów. Prezentowana praca zawiera także porównanie opracowanego modelu z innymi opisanymi w literaturze oraz wyniki jego weryfikacji w oparciu o dane eksperymentalne. Wskazano na zalety modelu polegające na trafniejszym przewidywaniu właściwości zmiennoprądowych materiałów o składach zbliżonych do progu perkolacji. Dodatkowo stworzony model pozwala na redukcję ilości parametrów empirycznych potrzebnych do przewidywania wartości przewodności elektrycznej tak w reżimie stało jak i zmienno prądowym. Druga część pracy koncentruje się na modelu, w którym analiza widm NMR pozwala na opracowanie zunifikowanej metody wyznaczania kompletu stałych równowagi reakcji dla układu rozpuszczalnik - sól - receptor supramolekularny. Zaproponowana metoda pozwala nie tylko na uzyskanie kompletnego obrazu próbki za pomocą jednej metody badawczej (a więc ze zbliżonymi błędami i ograniczeniami dla wszystkich obserwowanych typów reakcji, ale także na wyjaśnienie zaobserwowanych wcześniej rozbieżności eksperymentalnych. Różnice te dotyczyły zachowania próbek ze stałą i ciekłą matrycą polimerową. Oba prezentowane modele stanowią wsparcie metodyczne dla praktycznych zastosowań stałych elektrolitów polimerowych stanowiących kompozyty czteroskładnikowe zawierające zarówno dodatki nieorganiczne jak i supramolekularne.

3

Wpływ aktywatorów proszkowych na własności i mikrostrukturę alkalicznie aktywowanych kompozytowych spoiw mineralnych

Petri M., Siekierski M., Różycka A.

Kompozyty

|

2009

|

R. 9, nr 2

197-202

PL

Przedstawiono możliwości otrzymywania kompozytowych spoiw mineralnych z surowców odpadowych, jakim są popiół lotny i żużel wielkopiecowy. Przygotowane spoiwa oprócz popiołu lotnego zawierały niewielkie ilości cementu portlandzkiego i granulowanego żużla wielkopiecowego. Jako aktywatorów alkalicznych użyto 5 mieszanek zmielonego szklistego krzemianu sodu i węglanu sodu, różniących się stosunkiem krzemian/węglan. Oznaczono kinetykę procesu wiązania badanych zaczynów (początek i koniec), przeprowadzono badania wytrzymałości stwardniałych zaczynów po 2, 28, 90 dniach hydratacji. Badania mikrostruktury ww. materiałów przeprowadzono z zastosowaniem technik SEM/EDS, porozymetrii rtęciowej i rentgenowskiej analizy składu fazowego. Stwierdzono istotny wpływ na badane właściwości stwardniałych kompozytowych spoiw mineralnych zarówno składu mieszanki cementowej, jak i rodzaju aktywatora.

EN

Alkaline activation is a chemical process in which silica-aluminous materials, when mixed with alkaline solutions, set and harden to yield a product with good mechanical properties. One of the most important features of this technology is that in-dustrial waste (for example fly ash., granulated blast-furnace slag) can be used as source materials. In present study the properties of the alkali activated composite mineral binders produced through alkaline activation of fly ash - slag - cement pastes were examined. Paste specimens were composed of: 1) 70% fly ash and 30% cement, 2) 15% cement, 15% granulated blast-furnace slag and 70% fly ash. Mixtures of vitreous sodium silicate with sodium carbonate were the solid alkaline activator for all the pastes, which were cured at 20°C and a relative humidity of > 95%. In the case of all pastes constant water/cement ratio = 0.4 were used. Obtained materials were characterized for mineralogy and microstruc-ture with XRD, SEM/EDS and mercury intrusion porosimetry. Initial and final setting time were examined. Compressive and bending strength after 2, 28, 90 days of hydration process were also determined (on 10x10x100 mm specimens). The results showed that in all cases the main reaction products were mixed CSH and NASH gels. There are no crystalline reaction products for example portlandite. Hardened pastes have compact microstructure without visible microcraks. The best 90 days compressive and bending strength performance were found for binders containing 30% of cement, with values of 20 MPa and over 7 MPa, respectively. The results in the current work indicate that properties of investigated composites depend on the compositions of starting materials and kind of activator also.

4

Wybrane aspekty badań nad rozwojem ogniw litowych

Moszczyński P., Kalita M., Nadara K., Siekierski M.

Wiadomości Elektrotechniczne

|

2006

|

nr 8

10-15

PL

Przedstawiono aktualny stan badań w zakresie zastosowania elektrolitów polimerowych oraz technologii nanorurek w budowie chemicznych źródeł prądu.

EN

Present day state in the field of polymer electrolyte and nano-tubes application in chemical cells is discussed.

5

Novel composite polymer-in-salt electrolytes based on a PVdF matrix obtained with a solvent-free technique

Piekarska J., Ptasińska M., Żukowska G., Wyciślik H., Siekierski M.

Materials Science Poland

|

2006

|

Vol. 24, No. 1

205--211

EN

Polymer-in-salt electrolytes have been widely investigated as potentially interesting materials for applications in both lithium devices and for basic studies of materials being halfway between polymeric electrolytes and conductive inorganic glasses. Novel composite "polymer-in-salt" electrolytes were synthesized based on a poly(vinylidene difluoride) matrix and various lithium salts. The polymer was chosen due to its high chemical, electrochemical, and thermal stability, widely known from the application in gel electrolytes in lithium batteries. On the other hand, it is well known that a solvent, once incorporated into a PVdF structure, is impossible to remove. Thus a novel method, based on thermal sintering of the composite, was developed to avoid contamination of the sample. Electrolytes of different polymer-to-salt molar ratios, varying from 0.5:1 to 2:1, were synthesized. The influence of preparation conditions (sintering time, temperature and the number of sintering cycles) was also examined. Impedance spectroscopy was used to measure electrical conductivity. Infrared spectroscopy was introduced to investigate ion-ion and ion-polymer interactions and the phase structure of the polymer matrix. Additionally, X-ray diffractometry was applied in structural studies.

6

Application of silicon and titanium alkoxylates as bifunctional additives for composite polymeric electrolytes

Sitarek A., Rajewski P., Żukowska G., Wyciślik H., Ciosek M., Siekierski M.

Materials Science Poland

|

2006

|

Vol. 24, No. 1

213--219

EN

Addition of ceramic grains is widely recognized as an important method for polymer matrix modification. As grain size plays an important role (smaller grains interact stronger), a serious problem appears for nano-sized grains due to their easy agglomeration and difficulties with homogenisation. On the other hand, residual water must be carefully removed from the electrolyte. In this work, we propose a method of simultaneous in-site filler generation and water trapping in the hydrolysis of silicon and titanium alkoxylates. Ti(OEt)4 and Si(OEt)4 used are both commercially available. Conductivity studies were correlated with FT-IR investigations to compare the effect of classical (thermo-vacuum) and chemical drying. Lithium perchlorate and lithium trifluoromethanosulfonate were used as doping salts. Low molecular weight polyglycol in the form of mono- and dimethyl ether was used as the polymer matrix. We observed the influence of drying on ion association in the electrolyte, together with respective conductivity changes. The drying process decreases the conductivity of the composite, whereas filler grain formation increases it. The sign of the final conductivity change varies with the matrix and salt type.

7

Ograniczanie emisji tlenków azotu poprzez dodatek wody do układu zasilania o zapłonie samoczynnym

Kruczyński S., Siekierski M.

Zeszyty Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2000

|

z. 1/36

52-67

PL

W pracy opisano metody dodawania wody do komory spalania silników tłokowych, oraz wynikające z nich zmiany emisji emisji tlenków azotu i czastek stałych. Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych nad wpływem dodatku ultradźwiękowo rozpylonej wody w układzie dolotowym silnika o zapłonie samoczynnym z bezpośrednim wtryskiem paliwa na emisje tlenków azotu. Przedstawiono obliczenia symulacyjne powstania tlenków azotu wg rozszerzonego mechanizmu Zeldowicza ze skorygowanymi wartościami stałych reakcji uwzgledniającymi zmiany temperatury spalania ze względu na duże stężenia pary wodnej. Wyniki badań empirycznych porównano z wynikami obliczeń.