Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Bieżąca transformata Fouriera i przekształcenie Page'a do analizy odpowiedzi prądowej anteny na pobudzenie impulsem Gaussa

Witenberg A., Walkowiak M.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2018

|

nr 8-9

799--803, CD

PL

W artykule pokazano zastosowanie bieżącej transformaty Fouriera i przekształcenia Page'a do odwzorowania w układzie czas-częstotliwość zjawisk przejściowych w antenie liniowej pobudzonej krótkim impulsem Gaussa. Wykorzystanie bieżącej transformaty Fouriera pozwala na dokładną obserwację widma gęstości energii prądu wzbudzonego na antenie. Przekształcenie Page'a daje wiedzę o szybkości zmian w tym widmie. Informacje uzyskane z analiz są dokładne - przedstawione transformaty nie generują tzw. wyrazów mieszanych.

EN

The article shows the application of the current Fourier transform and Page transformation for mapping in the time-frequency system of transient phenomena in a linear antenna stimulated by a short gaussian impulse. Using the current Fourier transform for accurate observation of the energy density spectrum of current excited on antenna. Page transformation gives a knowledge about the rate of changes in this spectrum. Informations obtained from the analyzes are accurate - presented transforms don't generate cross-terms.

2

Anteny promieniujące impulsy

Walkowiak M.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2018

|

nr 6

491--493, CD

PL

W pracy dokonano klasyfikacji anten impulsowych biorąc za kryterium charakter generowanych impulsów. Omówiono zjawiska zachodzące przy włączaniu i wyłączaniu dipola pobudzanego sygnałem o stałej amplitudzie i częstotliwości. Pokazano ustalanie się admitancji wejściowej dipola po włączeniu i wyłączeniu pobudzenia.

EN

Taking behind the character of generated impulses as the criterion, there are three classes of pulse antennas. They are: single-pulse antennas, pulses-repetition antena and antennas radiating packets of monochromatic signal. It is described the phenomena on the dipol inputs at the moment of switching off and switching on the signal of constant amplitude and constant frequencies. It is shown the fixing of the input admittance after switching on and switching off the monochromatic signal.

3

Properties of solid biofuels obtained from residues of wood-based materials

Walkowiak M., Witczak M., Sajdak M., Cichy W. J.

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2018

|

vol. 61, nr 202

99--118

EN

Processing of wood and composite wood materials contributes to the creation of considerable amounts of production residues. These materials are potential energy sources. However, the content of synthetic substances (including binding and finishing agents) may cause the emission of harmful substances during the thermal destruction of such materials. Therefore, to derive benefit from waste from wood-based materials, it is necessary to obtain information on its physical and chemical properties (especially its fuel properties). Hitherto, literature reports say little of those properties. The aim of this study was to determine the basic fuel properties of residues from the industrial processing of composite wood materials (such as particleboards, fibreboards and plywood) and to assess their suitability for biofuel production. Four groups of wood-based materials were tested:. particleboards (standard boards and OSBs), fibreboards (MDF, HDF, CDF and SB), layer materials (plywood and LVL), and wood materials being a combination of the other groups (double T-bars). The total moisture content, ash content, elementary composition (C, H, N, S, Cl), trace element content (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn) and gross calorific value were determined, and the net calorific value was calculated. The results showed that the tested wood materials had favourable fuel properties and could be used in place of raw wood as an energy source.

4

Influence of acid concentration and time of the hydrolysis of birch and spruce wood on the content of reducing sugars

Walkowiak M., Witczak M., Cichy W., Waśkiewicz A., Ratajczak I.

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2018

|

No. 103

192--201

EN

The paper presents results of the study the effect of concentration of sulfuric (VI) acid and time of hydrolysis process on the effectiveness of this process determined by the share of reducing sugars in hydrolytic solutions. One species of hardwood (Betula verrucosa Ehrh) and one species of softwood (Piea abies L. Karst) were selected. Chemical composition of both types of wood were analysed. The hydrolysis process was carried out under various conditions using variable parameters: sulfuric acid - from 0.8% to 72, time - from 4h to 7h. As an outcome describing the hydrolysis process, the following calculations and analyses were adopted: the weight loss and the content of reducing sugars (Bertrand method and HPLC analysis). Considering the weight loss, content of reducing sugars and glucose concentration in the obtained hydrolysates, the conducted research shows that deciduous wood gets destroyed more easily than softwood, using all variants of hydrolysis conditions.

PL

Badania prowadzone od wielu lat wykazały, że tkanki roślinne, a w szczególności biomasa drzewna, mogą być bogatym źródłem różnorodnych substancji chemicznych. Spośród wielu kierunków chemicznego przerobu drewna na uwagę zasługują procesy scukrzania substancji roślinnej w celu otrzymywania cukrów prostych, które są między innymi półproduktami do wytwarzania bioetanolu i innych substancji stanowiących komponenty biopaliw płynnych. Celem badań było poznanie wpływu stężenia kwasu mineralnego oraz czasu przebiegu procesu hydrolizy wybranych gatunków drewna brzozy i świerka w warunkach laboratoryjnych na efektywność tego procesu określaną udziałem cukrów redukujących w roztworach pohydrolitycznych. Biorąc pod uwagę ubytek masy oraz zawartość cukrów redukujących i zawartość glukozy w otrzymanych hydrolizatach, z przeprowadzonych badań wynika, że drewno liściaste w procesie hydrolizy prowadzonej w temperaturze wrzenia mieszaniny reakcyjnej w ciągu czterech godzin w obecności kwasu siarkowego (VI) z zastosowaniem wszystkich wariantów stężeń, łatwiej ulegało destrukcji niż drewno iglaste.

5

Tlenek manganu-sodu jako materiał aktywny katody ogniwa sodowo-jonowego

Wasiński K., Przybylczak M., Półrolniczak P., Walkowiak M.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 6

1236--1239

PL

Syntezowano tlenek manganu-sodu Na0,4MnO₂. Zbadano wpływ dodatków poprawiających przewodnictwo elektronowe mieszaniny katodowej w półogniwie sodowo-jonowym. Wykazano wzrost pojemności badanego materiału w przypadku stosowania dwóch dodatków. Nanorurki węglowe oraz sadza acetylenowa powodują polepszenie parametrów elektrycznych katody przy zwiększonych gęstościach prądu ładowania i wyładowania.

EN

Na0.4MnO₂ was synthesized and used together with C nanotubes and acetylene black as cathode material in a Na-ion half-cell. The addn. resulted in increasing the cell capacity charging and discharging current rates.

6

Nanokompozyty tlenków metali przejściowych z grafenem jako materiały anodowe dla wysokoenergetycznych ogniw litowych

Walkowiak M., Półrolniczak P., Wasiński K., Przybylczak M.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 6

1216--1220

PL

Przedstawiono wyniki badań nad syntezą i właściwościami nanokompozytów tlenków żelaza, tytanu i cyny z grafenem płatkowym pod kątem ich zastosowania jako materiałów anodowych w ogniwach litowo-jonowych. Kompozyty tlenek metalu/grafen wytwarzano metodą solwotermalną z jednoczesną syntezą tlenków i osadzaniem ich na płatkach grafenowych. Otrzymano 3 materiały z dobrze zdyspergowaną fazą tlenkową w postaci nanocząstek pokrywających równomiernie płatki zredukowanego tlenku grafenu. Przeprowadzono proces odwracalnej insercji kationów litu w otrzymane materiały, wyznaczając podstawowe parametry elektrochemiczne, takie jak pojemność odwracalna, pojemność nieodwracalna i wydajność ładowania. Stwierdzono, że największą pojemność początkową wykazują kompozyty z tlenkami żelaza i cyny, a kompozyt z tlenkiem tytanu, pomimo relatywnie małej pojemności odwracalnej, cechuje się najlepszą stabilnością cykliczną. Materiały tego typu mogą być wykorzystane w technologiach ogniw litowo-jonowych przeznaczonych do różnych zastosowań.

EN

TiO₂, SnO₂ and Fe₃O₄ nanoparticles were deposited on the graphene oxide flakes, mixed with C nanotubes and poly(vinylidene fluoride)/hexafluoropropylene copolymer and studied for reversible and irreversible capacity and charging efficiency in Li-ion battery. The Fe and Sn oxide-based composites exhibited the highest initial capacities, whereas the TiO₂-based composite showed the best cyclic stability, in spite of a relatively low capacity.

7

Kserożele węglowe jako składnik katody siarkowej w ogniwach litowo-siarkowych

Półrolniczak P., Wasiński K., Przybylczak M., Walkowiak M.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 6

1222--1225

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.

8

Wykorzystanie wybranych wielomianów do zapewnienia stabilności późnoczasowej odpowiedzi anteny liniowej na pobidzenie impulsowe

Witenberg A., Walkowiak M.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2017

|

nr 6

218--221, CD

PL

Zaprezentowano procedury obliczeniowe z wykorzystaniem wielomianów ortogonalnych (Hermite’a i Laguerre’a) oraz zmodyfikowanych funkcji sferycznych Bessela pierwszego rodzaju zastosowane do zapewnienia stabilności późnoczasowych rozwiązań równań całkowych pola elektrycznego w dziedzinie czasu. Procedury te pozwalają uzyskiwać zadowalającą dokładność przybliżania przy stosunkowo niskich stopniach funkcji aproksymujących.

EN

Computational procedures are presented with the use of orthogonal polynomials (Hermite and Laguerre) and modified spherical Bessel functions of the first kind. These procedures are good way to obtain the satisfying approximation with comparatively low degrees of approximation functions. It is showed that mentioned polynomials and functions stabilize the late-time part of solutions of integral equations of the electric field in time domain.

9

Transformaty Page'a do badania odpowiedzi anteny na wymuszenie impulsem Diraca

Witenberg A., Walkowiak M., Jagodzińska K.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2017

|

nr 10

1113--1116

PL

Na dwóch przykładach pokazano zastosowanie bieżącej transformaty Fouriera i przekształcenia Page'a do odwzorowania na płaszczyźnie czas - częstotliwość zjawisk przejściowych zachodzących w antenach liniowych pobudzanych impulsem Diraca. Powyższe transformaty spełniają twierdzenie Parsevala i nie generują składowych o częstotliwościach różnicowych. Umożliwiają także powiązanie zachowania się odpowiedzi prądowej anteny z jej charakterystycznymi parametrami i geometrią struktury.

EN

On two examples applying the running Fourier transform and Page transformation to copying on the time-frequency plain transients in linear antennas stimulated by Dirac impulse. Above transformation fulfils Parseval principle and doesn't generale cross-terms. These transformations make possible the association of the current reply of antenna with its characteristic parameters.

10

Parametry anten promieniujących impulsy

Witenberg A., Walkowiak M., Jagodzińska K.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2017

|

nr 10

1117--1120

PL

Omówiono przykłady anten promieniujących impulsy pojedyncze oraz serie impulsów dużej mocy. Dokonano przeglądu parametrów takich anten oraz zaproponowano wykorzystanie innych miar do opisu zachowania anten impulsowych.

EN

The examples of antennas which radiate single impulses and series of high-power impulses are presented. The usefulness of classical parameters of such antennas is discussed and the use of other measures to the description of the behaviour of pulse radiating antennas is proposed.

11

Parametry anten definiowane w dziedzinie czasu

Witenberg A., Walkowiak M.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2017

|

nr 8-9

833--836, CD

PL

W artykule są dyskutowane tradycyjne parametry antenowe. Parametry te, definiowane w dziedzinie częstotliwości, są mało przydatne przy projektowaniu anten ultra szerokopasmowych lub impulsowych. Uwagę skupiono na definicji strefy dalekiej anteny i parametrów definiowanych na bazie pojęcia strefy dalekiej.

EN

This paper concerns of the problem of formulating parameters of antennas in the time domain. Traditional antenna parameters are discussed in the paper. These parameters, defined in the frequency domain, are little useful at the designing of broadband, UWB and impulse antennas. The attention was focused on the definition of the far-field region of antenna and parameters defined on the basis of the far-field region.

12

Wpływ pola promieniowanego przez telefon komórkowy na SAR i przyrosty temperatury w głowie człowieka

Witenberg A., Walkowiak M.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2016

|

nr 6

429--432, CD

PL

Międzynarodowa Komisja ds. Ochrony przed Promieniowaniem Niejonizującym (ICNIPR) wprowadziła pojęcie współczynnika absorpcji właściwej (SAR), który jest miarą szybkości pochłaniania energii przez jednostkę masy człowieka, podczas narażenia na działanie pola EMG. W pracy opisano symulację SAR dla przypadku jednorodnego modelu głowy poddanej działaniu pól emitowanych przez antenę telefonu komórkowego. Rezultaty stosunkowo krótkich i nieskomplikowanych obliczeń są porównywalne z otrzymanymi dla modeli warstwowych.

EN

The International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) introduced Specified Absorption Rate (SAR) which is a parameter for quantifying the degree of absorption on the electromagnetic fields energy by the human body when exposed on EMG waves. In this work one described the simulation of SAR for the case of the homogeneous model of the human head exposed to fields emitted by the antenna of the cellular phone. Results of comparatively short and simple calculations are comparable with received for complex stratified models.

13

Widmo Page'a jako narzędzie analizy anten liniowych

Walkowiak M., Witenberg A.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2016

|

nr 8-9

1072--1075, CD

PL

Na prostych przykładach pokazano zastosowanie widma Page’a do analizy zjawisk przejściowych zachodzących w antenach liniowych pobudzanych impulsowo. Transformacja Page’a przenosi sygnał z dziedziny czasu w dziedzinę czas-częstotliwość. Transformata jest przyczynowa, spełnia twierdzenie Parsevala na brzegach obszaru określoności i nie generuje składowych o częstotliwościach różnicowych. Narzędzie umożliwia powiązanie zachowania się anteny z elementami struktury.

EN

On straight examples is shown the use of the Page spectrum to the analysis of phenomena of transients in linear antennas with impulse excitation. The Page transform converts a signal from the time domain into the timefrequency domain. The transform is causal, fulfils the Parseval boundary conditions and does not generate cross terms. This tool makes possible the association of the property of an antenna with elements of its structure.

14

Wartości SAR w głowie człowieka wywołane przez antenę pobudzoną krókim impulsem prądowym

Witenberg A., Walkowiak M., Jagodzińska K.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2016

|

nr 8-9

1209--1213, CD

PL

W pracy opisano symulację wartości chwilowych SAR w przypadku jednorodnego modelu głowy poddanego działaniu pól emitowanych przez antenę pobudzoną impulsami prądowymi o kształcie funkcji Gaussa i jej pierwszej pochodnej. Rezultaty stosunkowo krótkich i nieskomplikowanych obliczeń są porównywalne z otrzymanymi dla modeli warstwowych.

EN

In this work one described the simulation of the temporary value of Specyfic Absorption Rate in the case of the homogeneous model of the human head exposed to fields produced by the antenna with short pulse excitation. Results of comparatively short and simple calculations are comparable with received for complex stratified models.

15

Graphene oxide-multiwalled carbon nanotubes composite as an anode for lithium ion batteries

Majchrzycki Ł., Walkowiak M., Martyła A., Yablokov M. Y., Nowicki M., Czajka R.

Materials Science Poland

|

2016

|

Vol. 34, No. 3

481--486

EN

Nowadays reduced graphene oxide (rGO) is regarded as a highly interesting material which is appropriate for possible applications in electrochemistry, especially in lithium-ion batteries (LIBs). Several methods were proposed for the preparation of rGO-based electrodes, resulting in high-capacity LIBs anodes. However, the mechanism of lithium storage in rGO and related materials is still not well understood. In this work we focused on the proposed mechanism of favorable bonding sites induced by additional functionalities attached to the graphene planes. This mechanism might increase the capacity of electrodes. In order to verify this hypothesis the composite of non-reduced graphene oxide (GO) with multiwalled carbon nanotubes electrodes was fabricated. Electrochemical properties of GO composite anodes were studied in comparison with similarly prepared electrodes based on rGO. This allowed us to estimate the impact of functional groups on the reversible capacity changes. As a result, it was shown that oxygen containing functional groups of GO do not create, in noticeable way, additional active sites for the electrochemical reactions of lithium storage, contrary to what has been postulated previously.

16

Composite polymer electrolytes with modified mesoporous silica filler for Li-ion batteries

Osińska-Broniarz M., Pokora M., Walkowiak M., Martyła A.

Composites Theory and Practice

|

2015

|

R. 15, nr 3

124--129

EN

Dispersing fine ceramic particles in polymer matrices has proved to be one of the most effective ways of enhancing key structural and electrochemical parameters of polymer electrolytes for rechargeable lithium batteries. It is now widely recognized that the phase composition, morphology and surface chemistry of the filler all exert a clear impact on the way it interacts with the polymer host, thus contributing to the final outcome in terms of ionic mobility, thermal, mechanical, chemical and electrochemical stability in lithium cells. In the present contribution we manufactured microporous polymer membranes based on copolymer poly(vinylidene fluoride-hexafluoropropylene) (PVdF/HFP) using a two-step approach originally proposed by Bellcore. A mesoporous silica filler MCM-41 was synthesized and functionalized with chlorosilane. After the effect of functionalization was verified by means of FTIR spectroscopy, the fillers were incorporated in the polymer matrices and the resulting dry composite membranes showed a well-developed porous structure and a high ability to absorb liquid media with the formation of stable gels. The good physical properties of the membranes were attributed to the enhanced compatibility of the filler with the fluoropolymer matrix. The composite gel electrolytes were prepared by soaking the dry membranes with a conventional lithium cation conducting liquid electrolyte and their electrochemical characteristics were determined in terms of the temperature dependence of ionic conductivity and electrochemical window. During the experimental studies we observed high conductivities at room temperatures exceeding about 2*10‒3 S/cm and decidedly better anodic stability for composite gel electrolytes with an addition of mesoporous silica with and without surface modification.

PL

Ciągły rozwój technologiczny, którego konsekwencją jest wzrastająca liczba wykorzystywanych przez nas urządzeń elektronicznych, wymusza poszukiwanie coraz to nowszych rozwiązań konstrukcyjnych i technologicznych chemicznych źródeł prądu umożliwiających ich zasilanie. Akumulatory litowo-jonowe cechują się, jak dotychczas, największą wśród obecnie znanych ogniw żywotnością cykliczną oraz pojemnością w stosunku do ich ciężaru. Jednakże stosowane w nich ciekłe elektrolity organiczne powodują, że akumulatory tego rodzaju nie są w stanie zapewnić odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa użytkowania i pojemności ogniw, stąd od kilkudziesięciu lat prowadzone są intensywne badania dotyczące zastąpienia tradycyjnych akumulatorów litowych z ciekłym elektrolitem akumulatorami litowo-polimerowymi, w których ciekły elektrolit zastąpiony zostaje przez elektrolit żelowy czy też polimerowy. Aby umożliwić zastosowanie tego typu elektrolitów w praktycznych układach, stosuje się kolejne modyfikacje prowadzące do poprawy parametrów użytkowych poprzez dodawanie do matryc polimerowych różnego typu wypełniaczy ceramicznych. Przedmiotem naszych badań była charakterystyka fizykochemiczna i elektrochemiczna kompozytowych żelowych elektrolitów polimerowych o różnej budowie matrycy polimerowej i wykorzystaniu do ich wytwarzania wypełniaczy w postaci mezoporowatej czystej krzemionki MCM-41 oraz modyfikowanej powierzchniowo krzemionki MCM-41 z wykorzystaniem chlorosilanu. Badania wykazały znaczną poprawę przewodnictwa właściwego dla kompozytowych żelowych elektrolitów polimerowych, w stosunku do układów pozbawionych wypełniacza, jak również kompozytowe elektrolity polimerowe cechowały się wyższą stabilnością względem anody litowej, co prognozuje możliwość aplikacyjnego ich wykorzystania jako elektrolitów w ogniwach litowo-polimerowych.

17

Odpowiedzi prądowe w układzie dwóch anten liniowych ze szczególnym uwzględnieniem redukcji późnoczasowych niestabilności

Witenberg A., Walkowiak M.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektroniki i Informatyki Politechniki Koszalińskiej

|

2013

|

Nr 5

23--36

PL

W artykule przedstawiono wyniki modelowania w dziedzinie czasu układu dwóch anten liniowych za pomocą układu całkowych równań Hallena. Do wyznaczenia odpowiedzi prądowych anten wykorzystano powszechnie stosowaną metodę postępu w czasie (metoda MOT) oraz schemat Galerkina-Bubnova. Wyniki modelowania potwierdzają słuszność przyjętych założeń o bezpośrednim wpływie długości kroków czasowych przyjętych w obliczeniach i położenia anten względem siebie na wielkość niestabilności pojawiających się w późnoczasowych odpowiedziach prądowych badanych obiektów.

EN

This article is focused on modeling of two interacting thin-wire antennas in time domain. The time-domain antenna theory formulation is based on a set of the space-time Hallen integral equations. We used the marching-on in time (MOT) method and GalerkinBubnov procedure to obtain a transient responses of antennas. An analytic formulation to study the reception process, at an oblique angle of incidence, of a wire antennas excited by a transient electric fields (short Gaussian pulses) is proposed. The length of time steps and angles of incidence influences the stability of the MOT algorithm. These facts are discussed and demonstrated in numerical results.

18

Graphene oxide-assisted synthesis of LiMn2O4 nanopowder

Majchrzycki Ł, Michalska M., Walkowiak M., Wiliński Z., Lipińska L.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2013

|

Vol. 15, nr 3

15-19

EN

The article reports sol-gel synthesis of nanosized spinel-type lithium manganese oxide LiMn2O4 (LMO) carried out in the presence of graphene oxide (GO) and its electrochemical lithium insertion ability. The synthesis was performed in an aqueous environment with lithium acetate and manganese acetate used as precursors and citric acid as a chelating agent. The material was characterized by X-ray diffraction, SEM microscopy, Raman spectroscopy and cyclic voltammetry. The calcination step totally eliminated graphene from the final product, nevertheless its presence during the synthesis was found to affect the resulting LiMn2O4 morphology by markedly reducing the size of grains. Moreover, potentials of electrochemical lithium insertion/deinsertion reactions have been shifted, as observed in the cyclic voltammetry measurements. Along with the diminished grain size the voltammetric curves of the graphene oxide-modified material exhibit higher oxidation and lower reduction peak currents. The study demonstrates that GO mediation/assistance during the sol-gel synthesis fosters more nanostructured powder and changes the electrochemical characteristics of the product.

19

Otrzymywanie i zastosowanie funkcjonalizowanych napełniaczy hybrydowych SiO2/F-SF POSS w żelowych elektrolitach polimerowych

Szwarc-Rzepka K., Walkowiak M., Osińska-Broniarz M., Dutkiewicz M., Maciejewski H., Jesionowski T.

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 10

748--758

PL

Metodą odparowania rozpuszczalnika wytwarzano układy hybrydowe SiO2/POSS. Do modyfikacji powierzchni krzemionki uwodnionej lub otrzymanej techniką emulsyjną zastosowano oktakis(dimetylosiloksy-1,1',2,2',3,3',4,4'-oktafluoropentyloksypropylo) oktasilseskwioksan (F-SF POSS). Efektywność modyfikacji napełniaczy potwierdzano przy użyciu spektroskopii w podczerwieni (FT-IR) oraz jądrowego rezonansu magnetycznego (29Si oraz 13C CP MAS NMR). Określano parametry struktury porowatej wytworzonych napełniaczy hybrydowych, takie jak: powierzchnia właściwa BET, średnica oraz objętość porów. Układy hybrydowe poddano ponadto analizie dyspersyjnej (metodą nieinwazyjnego wstecznego rozproszenia światła — NIBS) oraz morfologicznej (za pomocą transmisyjnej mikroskopii elektronowej TEM). Otrzymane modyfikowane napełniacze zastosowano jako dodatek do żelowych elektrolitów polimerowych. Elektrolity żelowe uzyskano na drodze aktywacji suchych membran kompozytowych w ciekłym roztworze soli litu. Badania elektrochemiczne obejmowały pomiary przewodnictwa właściwego techniką spektroskopii impedancyjnej w szerokim zakresie temperatury oraz wyznaczenie okien potencjałowych techniką liniowej woltametrii cyklicznej. Dodatek kompozytów POSS wpływa korzystnie na transport kationów litu, zwiększając przewodnictwo żeli na bazie PVdF/HFP w temperaturze pokojowej o ponad jeden rząd wielkości. Obserwowany wzrost przewodnictwa jest słabo skorelowany z ich zdolnością do absorpcji fazy ciekłej. Stabilność anodowa żeli rośnie nieznacznie w wyniku dodania napełniaczy POSS do membran PVdF/HFP. Badane napełniacze wykazują obiecujące właściwości w kontekście przyszłych prac badawczo-rozwojowych nad nowatorskimi elektrolitami stałymi do akumulatorów litowych o zwiększonym poziomie bezpieczeństwa.

EN

Hybrid SiO2/POSS fillers were obtained using the method based on solvent evaporation. Octakis({1,1,2,2,3,3,4,4-octafluoropentyloxypropyl}dimethylsiloxy) octasilsesquioxane (F-SF POSS) was used to modify the surface of silica, hydrated or prepared via emulsion method. The effectiveness of modification was evaluated by FT-IR spectroscopy and nuclear magnetic resonance (29Si and 13C CP MAS NMR). The parameters of porous structure of the prepared hybrid fillers, such as surface area BET, mean pore diameter and pore volume were determined. The hybrid products were subjected to dispersive analysis (non-invasive backscattering method, NIBS) and morphological characterization (using transmission electron microscopy — TEM). The obtained hybrid systems were used as additives in gel polymer electrolytes, prepared by activation of dry composite membranes in a liquid solution of lithium salt. The electrolytes were subjected to electrochemical studies, including the measurements of specific conductivity by impedance spectroscopy in a wide range of temperatures and the determination of potential windows by the linear cyclic voltammetry. The addition of POSS composites had a beneficial effect on the transport of lithium cations and the room temperature conductivity of gel electrolytes based on PVdF/HFP membranes was enhanced by an order of magnitude. The observed increase in gel conductivity was poorly correlated with the ability of liquid phase absorption. The anodic stability of gels only slightly increased upon the addition of POSS to PVdF/HFP membranes. The fillers studied show promising properties in the context of future research and development studies on new solid electrolytes for lithium cells with increased safety.

20

Insercja litu w materiały kompozytowe krzem/grafit otrzymane w wyniku mielenia wysokoenergetycznego

Lota G., Walkowiak M., Lota K

Chemik

|

2013

|

Vol. 67, nr 11

1130--1137

PL

Kompozyty grafit/krzem mogą być stosowane jako elektrody ujemne w akumulatorach litowo-jonowych. Kompozyty zawierające dodatek krzemu w ilości od 5 do 50% zostały przygotowane w procesie mielenia wysokoenergetycznego i przebadane w celu określenia ich właściwości fizykochemicznych. Wykazano degradacyjny wpływ mielenia na strukturę obu komponentów kompozytu, co powodowało wzrost nieodwracalnej pojemności materiałów kompozytowych. Materiał kompozytowy zawierający 20% krzemu charakteryzował się najwyższymi pojemnościami, ok. 300 mAh•g-1 w 50. cyklu wyładowania. Wzrost pojemności takiej elektrody uzyskano dzięki ograniczeniu potencjału końca ładowania (EOCP) do 15 mV vs Li/Li+.

EN

Graphite/silicon composites have been prepared by a high energy ball milling. Si content varied from 5 to 50% in relation to the whole material. All composites have been characterized physicochemically by X-ray diffraction and SEM observations. Impact of ball-milling on the formation of C/Si composites and structural degradation of their components has been studied and discussed. It has been demonstrated that ball-milling process generates a high degree of structural disorder in single components as well as in composites which is evidenced by a high irreversible capacities observed in electrochemical experiments. Composite anode material with 20% content of silicon seems to be optimal from all the tested samples, delivering the reversible capacity of 293 mAh/g in 50th charge/ discharge cycle. Improved cyclic performance has been observed when electrochemical lithium insertion cut-off voltage was set as 15 mV vs. Li/Li+.