Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of the reactive milling of graphite with boron nitride, tin and antimony on the lithium insertion

Waszak D., Frąckowiak E.

Materials Science Poland

|

2005

|

Vol. 23, No. 3

813--820

EN

Boron-, tin- and antimony-based graphite composites were studied as the potential materials for negative electrodes in lithium-ion batteries. The materials were prepared by reactive milling the mixtures of graphite (90 wt%) with boron nitride (10 wt%), tin (10 wt%) or antimony (10 wt%). Milling was performed during 2h, 4h, 6h and 8h. The composites were characterized by X-ray diffraction and nitrogen adsorption at 77K (BET). A gradual development of surface area with milling was observed as well as an appearance of amorphous form. The galvanostatic characteristics of lithium insertion/deinsertion for these new composite materials were investigated. The graphite-tin composites exhibit the best reversible capacity. Modification by milling leads to a significant particle size reduction, good association of metallic phase with graphite crystal grains and, in consequence, to an increase of the reversible capacity. However, a significant enhancement of the irreversible capacity for the composites is also observed due to the development of specific surface area.

2

Carbon materials for electrochemical energy conversion and environment protection

Skowroński J. M.

Karbo

|

2005

|

Nr 4

228-232

EN

In the presented review, the preparation of selected carbon materials and their structural and physicochemical modi fications are concerned from the point of view of the application for electrochemical conversion and storage of electrical energy in lithium-ion cells. The catalyzed re-graphitization of exfoliated graphite (EG) in the process of thermal decomposition of graphite intercalation compound with Cr03 followed by heat treatment in hydrogen stream is shown as an effective method resulting in structurallyimproved exfoliated graphite providing increased discharge capacity. The catalytic method is also shown to be successive way allowing transforming a glass-like carbon into graphitic material at ambient pressure at a relatively low temperature of 1000°C. As a consequence, the reversible capacity of the graphite-turbostratic carbon alloy is over five times higher as compared to that of the starting glass-like carbon. A new electrode material based on exfoliated graphite is also shown as anode material useful for electrochemical removal of phenol from waste water. A very important feature of this material is that the electrochemical activity of exhausted anode material can be considerably improved due to thermal treatment. After regeneration process the EG activity is around three times higher than that of the original EG anode.

PL

Artykuł zawiera przeglądową analizę metod wytwarzania oraz modyfikacji wybranych materiałów węglowych z punktu widzenia ich zastosowania w akumulatorach litowo-jonowych. Przedstawiono wyniki pokazujące, że katalizowany proces wtórnej grafityzacji cks folio wan ego grafitu (EG) na drodze termicznego rozkładu interkalacyjnego związku grafitu 7, trójtlenkiem chromu (Cr03-IZG) oraz wtórnej obróbki termicznej w atmosferze wodoru w temperaturze 1000°C prowadzi do wytworzenia eksfoliowanego grafitu o polepszonych właściwościach strukturalnych, a dzięki temu zwiększonej pojemności wyładowania. Omówiono również katalityczną metodę w zapewniającą przemianę węgla szkłopodobnego w stop zawierający grafit i węgiel turbostratyczny w temperaturze 1000°C pod ciśnieniem otoczenia. W konsekwencji pojemność wyładowania anody wykonanej z tego stopu jest ponad 5-krotnie wyższa w porównaniu z węglem wyjściowym. Prezentując nowe zastosowanie eksfoliowanego grafitu jako elektrody w procesie cyklicznego elektrochemicznego utleniania fenolu zawartego w roztworze alkalicznym, zwrócono uwagę na opracowaną metodą termicznej regeneracji zużytego materiału, dzięki której aktywność regenerowanego materiału może być nawet 3-krotnie wyższa w porównaniu z pierwotnie użytym materiałem elektrodowym.

3

Spherical glassy-like carbon as anode material for lithium-ion cells

Skowroński J. M., Knofczyński K., Inagaki M.

Karbo

|

2002

|

Nr 1

8-11

EN

The paper deals with the influence of various methods of modification on the structure and electrochemical behavior of hard carbon spheres examined as anode material for lithium-ion cell. The structure, surface chemistry and area, reversible and irreversible capacities of carbon material were changed by means of the following methods of modification: a) surface oxidation in air at temperature 400°C, b) heattreatment at 2200°C and 2700°C, c) catalytically assisted heattreatment at 1000°C. The original carbon demonstrated very poor electrochemical parameters as used in lithium ion cell. The influence of modification on the electrochemical properties of carbon anode is considered. The most interesting feature exhibited carbon spheres modified at 1000°C in the presence of iron catalyst. Due to the improvement of structural perfection the charge/discharge reversibility of carbon anode appeared to be considerably higher even as compared to carbons prepared at temperatures 2200 and 2700°C.

PL

Przedstawiono wpływ wybranych metod modyfikacji na strukturę i elektrochemiczne właściwości sferycznych węgli twardych pod kątem ich zastosowania jako anod akumulatora litowo-jonowego. Zmiany w strukturze krystalicznej, rozwinięciu powierzchni oraz pojemności odwracalnej i nieodwracalnej badanych węgli były wynikiem następujących modyfikacji: a) powierzchniowego utleniania w temperaturze 400°C, b) obróbki termicznej w temperaturze 2200 i 2700°C, c) obróbki termicznej w temperaturze 1000°C w obecności katalizatora żelazowego. Wyjściowy materiał węglowy wykazał właściwości elektrochemiczne całkowicie nieprzydatne z punktu widzenia jego zastosowania jako anody akumulatora litowo-jonowego. Najbardziej interesujące właściwości wykazał węgiel otrzymany w wyniku katalitycznej obróbki termicznej w temperaturze 1000°C. Zmodyfikowany na tej drodze materiał węglowy charakteryzuje się nie tylko wyższym stopniem uporządkowania strukturalnego, ale również korzystniejszymi charakterystykami elektrochemicznymi w porównaniu z węglem poddanym obróbce termicznej w temperaturze 2700°C.