Электродные материалы на основе диатомита для литий-ионных аккумуляторов
DOI:
https://doi.org/10.18321/cpc545Ключевые слова:
диатомит, УНТ, электрохимический электрод, аккумуляторыАннотация
Энергетика – чрезвычайно интересная область, которая стремительно развивается уже много лет подряд. Сегодня публикуются самые разные статьи об альтернативных источниках энергии, аккумуляторах и суперконденсаторах. Эта статья о литий-ионном аккумуляторе. Аккумуляторы состоят из трех отдельных частей, одна из которых является анодом. Именно в этой области скапливаются электроны, обеспечивающие питание электрических устройств. С 2011 года в литиевых батареях чаще всего используются графитовые аноды. Обладая потенциалом удерживать во много раз больше энергии, чем графит, кремний является заманчивым предложением для ученых, работающих над литиевыми батареями следующего поколения. Кремний является перспективным материалом для анодов литий-ионных аккумуляторов нового поколения, так как в процессе электрохимического введения способен накапливать большое количество лития (до 4,4 атома Li на атом Si) и обеспечивать очень высокие значения удельной емкости (4200 мАч/г). В настоящей статье рассмотрены перспективы использования кизельгура (ДЭ) (Мугалжарского района) в секторе непрерывного развития энергетической науки и техники. Экологически чистый диоксид кремния и производства кремния, кизельгур имеет необходимую нано-микроструктуру, которая предлагает преимущества, присущие существующим и новым приложениям в электрохимии, катализе, оптоэлектронике и биомедицинской инженерии. Было обнаружено, что кремний, и материалы на основе кремния полезны для хранения и накопления энергии. Также для сравнения поверхность ДЭ была модифицирована нанотрубками. Электродный материал был охарактеризован методами EDAX, SEM, BET и электрохимическими методами. Полученные результаты показали преимущество модифицированного диатомита (удельная поверхность – 188,9 м2/г и удельная емкость аккумулятора – 120 мА·ч/г) по сравнению с немодифицированным (удельная поверхность – 39,1 м2/г и удельная емкость аккумулятора) – 100 мАч/г).
Библиографические ссылки
(1). Aggrey P, Nartey M, Kan Y, Cvjetinovic J, Andrews A, Salimon AI, Korsunsky AM (2021) RSC Advances 11:31884-31922. https://doi.org/ 10.1039/D1RA05810J
(2). Ghobara MM, Ghobara MM, Ghobara MM, Mohamed A (2019) Diatoms: Fundamentals and Applications 19:471-509. https://doi.org/10.1002/9781119370741.ch19
(3). Nurgain A, Nazhipkyzy M, Zhaparova AA, Issanbekova AT, Alfe M, Musina AS (2022) Eurasian Chem.-Technol. J. 22:157-164. https://doi.org/10.18321/ectj975
(4). Shen L, Xianwei G, Xiangpeng F, Zhaoxiang W, Liquan C (2012) Journal of Power Sources. 213:229-232. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2012.03.097
(5). Campbell B, Ionescu R, Tolchin M, Ahmed K, Favors Z, Bozhilov KN, Ozkan CS, Ozkan M (2016) Scientific reports 6:1-9. https://doi.org/10.1038/srep33050
(6). Di F, Wang N, Li L, Geng X, Yang H, Zhou W, Sun C, An B (2020) Journal of Alloys and Compounds 854:157253. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157253
(7). Zhang Y, Zhang R, Chen S, Gao H, Li M, Song X, Xin HL, Chen Z (2020) Advance Functional Materials. 30(50):2005956. https://doi.org/10.1002/adfm.202005956
(8). Campbell B, Ionescu R, Tolchin M, Ahmed K, Favors Z, Bozhilov KN, Ozkan CS, Ozkan M (2016) Sci. Rep. 6:1-9. https://doi.org/10.1038/srep33050
(9). Tang X, Wen G, Song Y (2018) J. Alloys Compd. 739:510-517. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.12.331
(10). Wang J, Liu DH, Wang YY, Hou BH, Zhang JP, Wang RS, Wu XL (2016) J. Power Sources 307:738-745. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.01.040
(11). Lisowska-Oleksiak A, Nowaka AP, Wicikowskaa B (2014) RSC Advances 4:40439-40443. https://doi.org/10.1039/C4RA06420H
(12). Li D, Xu H, Liu Y, Jiang Y, Li F, Xue B (2019) Ionics 25:5341-5351. https://doi.org/10.1007/s11581-019-03099-x
(13). Xu Y, Chen J, Xiao Z, Ou C, Lv W, Tao L, Zhong S (2019) Nanoscale 11:15881-15891. https://doi.org/10.1039/C9NR06186J
(14). Wu MH, Li KL, Zhang XY, Gan P, Ge JL, Tian DN, Jiang DB, Liu XY, Zhang YX (2018) Nanoscale Research Letters 13:407. https://doi.org/10.1186/s11671-018-2822-9
(15). Guo XL, Kuang M, Li F, Liu XY, Zhang YX, Dong F, Losic D (2016) Electrochim. Acta 190:159-167. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2015.12.178
(16). Hu Z, Ma K, Tian W, Wang F, Zhang H, He J, Deng K, Zhang YX, Yue H, Ji J (2020) Appl. Surf. Sci. 508:144777. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.144777
(17). Si Q, Mori D, Takeda Y, Yamamoto O, Imanishi N (2017) Energies 10:1803. https://doi.org/10.3390/en10111803
(18). Naboka O, Yim CH, Abu-Lebdeh Y (2021) ACS Omega 6(4):2644-2654. https://doi.org/10.1021/acsomega.0c04811
(19). Xiao W, Miao C, Yan X, Sun Q, Mei P (2015) Journal of Nanomaterials 2015:1-6. https://doi.org/10.1155/2015/926256
(20). Earp B, Dunn D, Phillips J, Agrawal R, Ansell T, Aceves P, De Rosa I, Xin W, Luhrs C (2020) Materials Research Bulletin 131:110969. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2020.110969
(21). El-Shazly D, Burkitbayev M, Hossameldin M, Mansurov Z, Tokmolden S, Gary B (2009) Vacuum 84:464-468. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2009.09.012.
(22). Temirgaliyeva TS, Nazhipkyzy M, Nurgain A, Mansurov ZA, Bakenov ZhB (2018) J. Eng. Phys. Thermophys. 91:1295-1301. https://doi.org/10.1007/s10891-018-1861-5
(23). Aggrey P, Nartey M, Kan Y, Cvjetinovic J, Andrews A, Salimon AI, Dragnevski KI, Korsunsky AM (2021) RSC Adv. 11:31884. https://doi.org/10.1039/D1RA05810J
(24). Zhang G, Liu Q (2022) Metals 12:931. https://doi.org/10.3390/met12060931
(25). Babaa MR, Moldabayeva A, Karim M, Zhexembekov A, Zhang Y, Bakenov Z, Molkenova A, Taniguchi I (2017) Materials today:proceedings 4(3):4542-4547. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.04.027
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
