Skip to main content

Odseki

Izbrane publikacije

2021

Narayan, R., Laberty-Robert, C., Pelta, J., Tarascon, J. M., Dominko, R. (2021). Self-Healing: An Emerging Technology for Next-Generation Smart Batteries, Advanced Energy Materials, 2102652. DOI: 10.1002/aenm.202102652

Degradacija akumulacijskih sistemov je posledica prepletajočih se procesov, ki izhajajo iz termodinamske, kemijske in mehanske nestabilnosti komponent. Postopni propad akumulatorjev je s pomočjo različnih strategij sicer mogoče močno upočasniti, vendar pa posamezne strategije niso primerne za vse pogoje delovanja. Iz tega sledi, da se degradaciji ne moremo povsem izogniti. Premišljeno oblikovanje, s katerim bi akumulacijskim sistemom dodali sposobnost samozdravljenja ter vanje vgradili senzorje, bi prineslo višjo kvaliteto, zanesljivost, daljšo življenjsko dobo ter izboljšano varnost akumulatorjev.

 

Bitenc, J., Scafuri, A., Pirnat, K., Lozinšek, M., Jerman, I., Grdadolnik, J., ... & Dominko, R. (2021). Electrochemical Performance and Mechanism of Calcium Metal‐Organic Battery. Batteries & Supercaps, 4(1), 214-220. DOI: 10.1002/batt.202000197

Pripravili smo nov uspešen kalcijev elektrolit na osnovi tetrakis(heksafluoroisopropil)boratnega aniona, ki omogoča reverzibilno odlaganje/odtapljanje kovinskega Ca in ima hkrati široko napetostno stabilnostno okno. Nato smo sestavili kalcijev akumulator, kjer smo za pozitivni material izbrali poli(antrakininil sulfid) in pokazali njegovo uspešno delovanje. S pomočjo IR spektroskopije smo določili redoks mehanizem med samim polnjenjem in praznjenjem akumulatorja. Ugotovili smo, da gre za reverzibilno redukcijo karbonilne C=O skupine do alkoksidnega aniona C–O. To članek je eden izmed prvih s področja Ca akumulatorjev in kaže na perspektivnost organskih materialov kot aktivnih materialov v tovrstnih akumulatorjih. 

 

Robba, A., Tchernychova, E., Bitenc, J., Randon-Vitanova, A., & Dominko, R. (2021). Magnesium Insertion and Related Structural Changes in Spinel-Type Manganese Oxides. Crystals11(8), 984.DOI: 10.3390/cryst11080984

Prah LiMn2O4 je bil uporabljen za proučevanje magneziiranja, elektrokemijskega obnašanja in strukturne stabilnosti/sprememb v (MgxLi1-x)Mn2O4 spinelnih katodah v vodnih Mg(NO3)2, nevodnih Mg(TFSI)2/bis(2-metoksietil) eter ter Mg(Mg(HFIP)2 − 2Al(HFIP)3/bis(2-metoksietil) eter elektrolitih. Čeprav so elektrokemijske meritve prikazovale reverzibilno magneziiranje, so podrobne strukturne in analitične preiskave s pomočjo STEM pokazale razlike v atomski strukturi in valenci Mn pri vseh treh vzorcih katod po ciklanju. Vpliv elektrolitov na strukturno preureditev med vgradnjo Mg je bil preučevan za vsakega od treh sistemov.

 

Zelič, K., Katrašnik, T., & Gaberšček, M. (2021). Derivation of Transmission Line Model from the Concentrated Solution Theory (CST) for Porous Electrodes. Journal of The Electrochemical Society, 168(7), 070543. DOI: 10.1149/1945-7111/ac1314

Izpeljali smo nadomestno električno shemo (transmision line model, TLM) neposredno iz Newmanove teorije porozne elektrode. Po diskretizaciji vodilnih enačb smo uvedli Nernst-Einsteinovo in linearizirano Butler-Volmerjevo enačbo. Nazadnje smo uporabili še relacije med fluksom in tokom ter koncentracijo in nabojem, Ohmov zakon in enačbo za kondenzator. Uporabnost izpeljane preslikave smo prikazali na primeru baterijske elektrode na osnovi nikljevega manganovega kobaltovega oksida (NMC). Pokazali smo, da lahko vse parametre, ki nastopajo v Newmanovi teoriji porozne elektrode, enolično izrazimo s parametri nadomestnega vezja (in obratno).

 

Drvarič Talian, S., Vižintin, A., Bitenc, J., Aquilanti, G., Randon‐Vitanova, A., Gaberšček, M., & Dominko, R. (2021). Magnesium Polysulfides: Synthesis, Disproportionation, and Impedance Response in Symmetrical Carbon Electrode Cells. ChemElectroChem, 8(6), 1062-1069. DOI: 10.1002/celc.202100041

Kemijsko strukturo magnezijevih polisulfidov smo preučevali z različnimi spektroskopskimi tehnikami (NMR, ATR-IR in XANES). Izkazalo se je, da magnezijevi polisulfidi v raztopini disproporcionirajo. Proces z najpočasnejšo kinetiko v Mg-S akumulatorju je difuzija magnezijevih polisulfidov iz elektrolita v separatorju proti površini elektrode. Elektrolita z visoko koncentracijo polisulfida (katolita) ni bilo mogoče pripraviti v elektrolitih na osnovi etra, saj se soli elektrolita oborijo ob dodatku magnezijevih polisulfidov.

 

 

2020

Moškon, J., Žuntar, J., Drvarič-Talian, S., Dominko, R., & Gaberšček, M. (2020). A powerful transmission line model for analysis of impedance of insertion battery cells: a case study on the NMC-Li system. Journal of the Electrochemical Society, 167(14), 140539. DOI: 10.1149/1945-7111/abc769

Izhajajoč iz fizikalno-kemijskega opisa transporta in reakcij v elektrokemijskih sistemih smo izpeljali splošno nadomestno shemo (transmission line model, TLM) za porozne baterijske elektrode. Model smo preverili s sistematičnimi meritvami impedančnega odziva elektrod na osnovi litijevega nikljevega kobaltovega oksida (NMC) in kovinskega litija. Model je zadovoljivo opisal vse opažene značilnosti impedančnih odzivov obeh elektrod. V nadaljevanju smo TLM uporabili tudi za interpretacijo razvoja najpomembnejših impedančnih značilnosti med praznjenjem oziroma polnjenjem baterijske celice NMC-Li.

 

Scafuri, A., Berthelot, R., Pirnat, K., Vižintin, A., Bitenc, J., Aquilanti, G., ... & Stievano, L. (2020). Spectroscopic insights into the electrochemical mechanism of rechargeable calcium/sulfur batteries. Chemistry of materials, 32(19), 8266-8275. DOI: 10.1021/acs.chemmater.0c02074

V tem delu je predstavljeno reverzibilno polnjenje in praznjenje Ca-S akumulatorja pri sobni temperaturi. Pripravljen Ca-S akumulator je imel nizko polarizacijo ter je dosegel presenetljivo stabilnost polnjenja in praznjenja. Uporabili smo preprosto pozitivno elektrodo sestavljeno iz žvepla, ki je bila podprta na platneni arhitekturi iz aktivnega ogljika, ter elektrolit na osnovi fluoriranega alkoksiborata. Vpogled v elektrokemijski mehanizem Ca-S akumulatorja smo pridobili z ex situ XPS in operando XAS.

 

Lindahl, N., Bitenc, J., Dominko, R., & Johansson, P. (2020). Aluminum Metal–Organic Batteries with Integrated 3D Thin Film Anodes. Advanced Functional Materials, 30(51), 2004573. DOI: 10.1002/adfm.202004573

Tankoplastno 3D Al anodo smo pripravili s pomočjo depozicije Al par. Tankoplastna 3D Al anoda v kombinaciji s polimerno organsko katodo predstavlja bistven napredek v primerjavi v trenutnimi Al akumulatorji, ki uporabljajo Al folijo. Veliko izboljšanje delovanja je predvsem v moči akumulatorja, ki je eden izmed najpomembnejših parametrov za stacionarno shranjevanje električne energije.

 

Mba, J. M. A., Arčon, I., Mali, G., Tchernychova, E., Witte, R., Kruk, R., ... & Dominko, R. (2020). Ceramic synthesis of disordered lithium rich oxyfluoride materials. Journal of Power Sources467, 228230. DOI: 10.1016/j.jpowsour.2020.228230

Z litijem bogat železov oksifluorid je bil pripravljen po dveh sinteznih poteh, ki vodita do različne stopnje dopinga z Li in F ter različnih ravni kationske motnje v strukturi. Sintetiziran z litijem bogat železov oksifluorid smo karakterizirali z uporabo Mössbauerjeve spektroskopije, rentgenske absorpcijske spektroskopije, NMR in TEM. Potrjena je bila uspešna vključitev Li in F. Zaključki, pridobljeni iz raziskav z litijem bogatega železovega oksifluorida, so potrjeni z litij bogatim titanovim oksifluoridom.

 

Bitenc, J., Lindahl, N., Vižintin, A., Abdelhamid, M. E., Dominko, R., & Johansson, P. (2020). Concept and electrochemical mechanism of an Al metal anode‒organic cathode battery. Energy Storage Materials, 24, 379-383. DOI: 10.1016/j.ensm.2019.07.033

Aluminijeva kovinska anoda je zaradi svoje visoke kapaciteta ena izmed najbolj obetavnih akumulatorskih anod. Težava aluminijevih akumulatorjev je predvsem problematično vgrajevanje aluminijevih ionov v anorganske  materiale. V članku smo za katodo uporabili organski material na osnovi antrakinona, ki je pokazal izjemno reverzibilno delovanje. Za izboljšanje dolgoročne kapacitete smo pripravili polimer, kar nam je omogočilo dolgoročno delovanje Al-organskega akumulatorja.

 

Vižintin, A., Bitenc, J., Lautar, A. K., Grdadolnik, J., Vitanova, A. R., & Pirnat, K. (2020). Redox Mechanisms in Li and Mg Batteries Containing Poly (phenanthrene quinone)/Graphene Cathodes using Operando ATR‐IR Spectroscopy. ChemSusChem, 13(9), 2328. DOI: 10.1002/cssc.202000054

Organska katoda na osnovi poli(fenantrenkinona) in grafena (polimerni kompozit PFQ/rGO) je pri testiranju v Li-organskem akumulatorju izkazala izredno stabilno kapaciteto. V tem članku smo delovanje polimernega kompozita PFQ/rGO testirali še v Mg-organskem akumulatorju, v katerem smo dosegli 186 mAh/g in stabilno delovanje (8% padec/100 ciklov). S pomočjo in operando IR spektroskopije, modeliranja in primerjave z modelnimi spojinami smo določili redoks mehanizem med samim polnjenjem in praznjenjem akumulatorja. Potrdili smo, da gre za reverzibilno  redukcijo C=O skupine do C–O aniona.

 

Kopač Lautar, A., Bitenc, J., Rejec, T., Dominko, R., Filhol, J. S., & Doublet, M. L. (2020). Electrolyte reactivity in the double layer in Mg batteries: An interface potential-dependent DFT study. Journal of the American Chemical Society, 142(11), 5146-5153. DOI: 10.1021/jacs.9b12474

 

2019

Semsari Parapari, S., Ateba Mba, J. M., Tchernychova, E., Mali, G., Arčon, I., Kapun, G., ... & Dominko, R. (2019). Effects of a Mixed O/F Ligand in the Tavorite-Type LiVPO4O Structure. Chemistry of Materials32(1), 262-272. DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b03698

Kolikor nam je znano, smo prvi sintetizirali fazo tipa LiVPO4O z mešanim O/F ligandom. Karakterizacija preiskovanih materialov je bila izvedena z uporabo tehnik XRD, XANES in NMR, ki pokrivajo mikronsko skalo, ter prostorsko ločenih slikovnih in analitičnih STEM tehnik, ki omogočajo analizo na atomski ravni. Naši rezultati jasno poudarjajo povezavo med vgradnjo fluoridnega liganda, njegovo lokalno porazdelitvijo in elektrokemijskimi lastnostmi materiala.

 

Drvarič Talian, S., Kapun, G., Moškon, J., Vižintin, A., Randon-Vitanova, A., Dominko, R., & Gaberšček, M. (2019). Which process limits the operation of a Li–S system?. Chemistry of Materials, 31(21), 9012-9023. DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b03255

Podrobno smo raziskali vpliv trdnega depozita (Li2S) na kompleksno elektrokemijo v litij-žveplovih akumulatorjih. S spreminjanjem ključnih parametrov kot so konfiguracija elektrod, vrsta separatorja in stopnja napolnjenosti smo pripravili različne modelne sisteme. Elektrokemijske rezultate smo dopolnili z mikrostrukturno analizo (FIB-SEM) in analizo rentgenske praškovne difrakcije. Pokazali smo, da je rast površinskega filma zelo kompleksna in da morfologija z veliko gostoto defektov ne predstavlja velike ovire elektrokemijskim reakcijam. Delovanje celice je omejeno z difuzijskimi procesi in osiromašenjem koncentracije polisulfidov v elektrolitu.


Drvarič Talian, S., Bobnar, J., Sinigoj, A. R., Humar, I., & Gaberšček, M. (2019). Transmission line model for description of the impedance response of Li electrodes with dendritic growth. The Journal of Physical Chemistry C, 123(46), 27997-28007. DOI: 10.1021/acs.jpcc.9b05887

V članku predstavimo splošni lestvičasti model, ki natančno opiše izmerjene impedančne spektre svežih in uporabljenih litijevih elektrod. Model vsebuje vse esencialne parametre, ki so uporabljani v analitičnih rešitvah za določanje impedančnega odziva poroznih elektrod in hkrati omogoča povezavo med pojavi na površini litijevih elektrod v stiku s separatorjem. Model lahko uporabimo za kvantitativno analizo izmerjenih impedančnih spektrov pri različnih tokovnih gostotah in številom opravljenih praznjenj in polnjenj. Preko modela je bilo pripravljenih več poenostavljenih shem, ki omogočajo identifikacijo glavnih degradacijskih mehanizmov v uporabljenih litijevih anodah.

 

Pirnat, K., Casado, N., Porcarelli, L., Ballard, N., & Mecerreyes, D. (2019). Synthesis of Redox Polymer Nanoparticles Based on Poly (vinyl catechols) and Their Electroactivity. Macromolecules, 52(21), 8155-8166. DOI: 10.1021/acs.macromol.9b01405

S pomočjo emulzijske polimerizacije smo iz poli(4-vinil katehola) in poli(3-vinil katehola) pripravili redoks aktivne polimerne nanodelce (RPN) v velikosti 40 – 330 nm. Elektrokemijske lastnosti RPN smo analizirali s pomočjo ciklovoltametrije, pri čemer smo za elektrolit uporabili nevtralen in kisel vodni medij ter acetonitril. Zaradi majhnosti delcev in visoke teoretične kapacitete 394 mAh/g so tovrstni RPN materiali zelo perspektivni za uporabo v organskih baterijah.

 

Bitenc, J., Vižintin, A., Grdadolnik, J., & Dominko, R. (2019). Tracking electrochemical reactions inside organic electrodes by operando IR spectroscopy. Energy Storage Materials, 21, 347-353. DOI: 10.1016/j.ensm.2019.05.038

Operando IR spektroskopija preko prizmatične celice s Si oknom je izjemno močno analitsko orodje, ki omogoča direktno vizualizacijo IR aktivnih sprememb med elektrokemijskim delovanjem. V tem delu smo pokazali, da je preko analize operando spektrov mogoče identificirati tudi vmesna stanja pri elektrokemijskem polnjenju/praznjenju. Poleg tega lahko s primerjavo spektrov v različnih ciklih opazujemo nastajanje pasivnih plasti. Kljub številnim prednostim ima celica omejitev globine merjenja, ki je okrog 1 mikrometer. V primeru relativno debele katode to pomeni, da na zadnji stani katode merimo izjemno tanek sloj. To lahko predstavlja veliko težavo pri neenakomerni elektrokemijski aktivnosti vzdolž katode, saj izmerjen signal ne odraža elektrokemijskega odziva v realnem času.

 

2018

Li, Y., Chen, H., Lim, K., Deng, H. D., Lim, J., Fraggedakis, D., ... & Chueh, W. C. (2018). Fluid-enhanced surface diffusion controls intraparticle phase transformations. Nature materials, 17(10), 915-922. DOI: 10.1038/s41563-018-0168-4

Fazne transformacije v trdnem so pojav, na katerem temeljijo pomembne tehnologije, kot so litijeve baterije, shranjevanje vodika, elektrokataliza in memristorji. Študija je pokazala, da v insercijskih baterijah na potek fazne transformacije pomembno vpliva površinska difuzija aktivnih specij. Gre za pojav, ki je veljal za manjkajoči člen pri poskusih razlage prehoda iz režima trdne raztopine v režim fazne separacije, do katerega pride pri večanju tokovne obremenitve baterijske celice. Odkritje bo pomembno vplivalo na nadaljnjo optimizacijo insercijskih baterij, pa tudi na širše razumevanje mehanizmov transformacije v anizotropnih materialih.

 

Pirnat, K., Bitenc, J., Vižintin, A., Krajnc, A., & Tchernychova, E. (2018). Indirect synthesis route toward cross-coupled polymers for high voltage organic positive electrodes. Chemistry of Materials, 30(16), 5726-5732. DOI: 10.1021/acs.chemmater.8b02329

Na osnovi polimera poli(1,4-antrakinona) smo razvili soroden poli(fenantrenkinon) PFQ, ki ima v Li-organskem akumulatorju višjo napetost kot poli(1,4-antrakinon). Polimer je bil sintetiziran s šeststopenjsko reakcijo (indirektna pot). Z dodatkom grafena (rGO) med samo polimerizacijo smo dobili kompozitni material PFQ/rGO, ki je v Li-organskem akumulatorju dosegel kapaciteto 160 mAh/g. Opisan material kaže zelo stabilno delovanje z 9 % upadom kapacitete v 500 ciklih.

 

Bančič, T., Bitenc, J., Pirnat, K., Kopač Lautar, A., Grdadolnik, J., Randon Vitanova A., & Dominko R. (2018).  Electrochemical performance and redox mechanism of naphthalene-hydrazine diimide polymer as a cathode in magnesium battery, J. Power Sources, 395, 25-30. DOI: 10.1016/j.jpowsour.2018.05.051

Poliimidi zaradi svoje temperaturne obstojnosti spadajo med pomembne plastične materiale. Polimer na osnovi naftalen hidrazin diimida smo uporabili v magnezij-organskem akumulatorju ter preučili delovanje poliimidne katode s pomočjo operando ATR-IR, ki smo jo podprli z izračuni teoretičnih spektrov.

 

Vižintin, A., Guterman, R., Schmidt, J., Antonietti, M., & Dominko, R. (2018). Linear and cross-linked ionic liquid polymers as binders in lithium–sulfur batteries. Chemistry of Materials, 30(15), 5444-5450. DOI: 10.1021/acs.chemmater.8b02357

V tem članku smo v vlogi veziva za katodo v Li-S akumulatorju preizkusili različne polimerne ionske tekočine (PIL). Ugotovili smo, da molekulska struktura polimerne ionske tekočine, polimerna struktura in arhitektura vplivajo na kapaciteto celice, polnjenje in praznjenje ter tudi na samo morfologijo katode. Medtem ko veziva po navadi obravnavamo zgolj kot "lepilo", ki aktivni material drži skupaj, imajo veziva na osnovi PIL dodatne funkcije in med delovanjem Li-S akumulatorja igrajo aktivno vlogo.

 

Vižintin, A., Bitenc, J., Lautar, A. K., Pirnat, K., Grdadolnik, J., Stare, J., ... & Dominko, R. (2018). Probing electrochemical reactions in organic cathode materials via in operando infrared spectroscopy. Nature communications, 9(1), 1-7. DOI: 10.1038/s41467-018-03114-1

Vprašanje elektrokemijskega mehanizma je ključno za izboljšave delovanja akumulatorjev. Operando metode, ki omogočajo meritve med elektrokemijskim delovanjem celice, so bistvene za pridobivanje vpogleda v relevantne mehanizme. Za operando meritev ATR-IR spektrov elektrod smo razvili posebno celico s silicijevim oknom. Z novo celico smo preiskovali delovanje polimerne antrakinonske elektrode v litijevem in magnezijevem organskem akumulatorju, kjer smo ugotovili, da shranjevanje energije v obeh sistemih poteka preko redukcije karbonilne vezi. Operando meritve smo podprli s teoretičnim izračunom IR spektrov ter sintezo modelnih spojin.

 

2017

Drvarič Talian, S., Jeschke, S., Vižintin, A., Pirnat, K., Arčon, I., Aquilanti, G., ... & Dominko, R. (2017). Fluorinated ether based electrolyte for high-energy lithium–sulfur batteries: Li+ solvation role behind reduced polysulfide solubility. Chemistry of Materials, 29(23), 10037-10044. DOI: 10.1021/acs.chemmater.7b03654

Z uporabo novih vrst elektrolitov lahko močno zmanjšamo pojavnost redoks prenosa naboja polisulfidnih zvrsti, ki je ena glavnih težav pri delovanju litij-žveplovih akumulatorjev. V članku predstavimo odlično delovanje visokoenergijskih litij-žveplovih celic z visoko Coulombsko učinkovitostjo. Takšno delovanje je bilo doseženo z uporabo majhne količine elektrolita na osnovi fluoriranega etra (TFEE). Sprememba v potencialnem profilu je bila raziskana z vrsto elektrokemijskih eksperimentov in z uporabo posebej zasnovanega modeliranja COSMO-RS. Podrobnosti v mehanizmu delovanja so bile določene z uporabo dveh operando tehnik, XANES in UV-vis spektroskopije. Razlog za znatno zmanjšanje topnosti polisulfidnih zvrsti je v spremembi solvatacije litijevih ionov.

 

Robba, A., Vižintin, A., Bitenc, J., Mali, G., Arčon, I., Kavčič, M., ... & Dominko, R. (2017). Mechanistic study of magnesium–sulfur batteries. Chemistry of Materials, 29(21), 9555-9564. DOI: 10.1021/acs.chemmater.7b03956

Magnezij in žveplo sta zaradi svoje visoke kapacitete izjemno perspektivna elektrodna materiala. Njuna uporaba v magnezij-žveplovem akumulatorju bi pomenila visoko energijsko gostote celic ob relativno nizki ceni zaradi dostopnosti in pogostosti materialov. S pomočjo elektrokemije, rentgenske difraktometrije, nuklearne magnetne resonance v trdnem ter sihrotronskih tehnik XANES and RIXS smo razložili elektrokemijski mehanizem v takšnem akumulatorju, ki je prvi korak k prihodnjim izboljšavam delovanja Mg-S akumulatorjev.

 

Vižintin, A., Chabanne, L., Tchernychova, E., Arčon, I., Stievano, L., Aquilanti, G., ... & Dominko, R. (2017). The mechanism of Li2S activation in lithium-sulfur batteries: Can we avoid the polysulfide formation?. Journal of Power Sources, 344, 208-217. DOI: 10.1016/j.jpowsour.2017.01.112

V tem članku poročamo o možnosti pretvorbe Li2S v žveplo brez zaznavne tvorbe polisulfidnih zvrstit. Z dvema operando meritvama smo pokazali neposredno oksidacijo Li2S v žveplo, s skoraj zanemarljivim nastajanjem litijevih polisulfidov pri potencialih nad 2,5 V. Naši rezultati pričajo o raznolikosti profilov prvega polnjenja v literaturi za oksidacijski mehanizem Li2S in hkrati nakazujejo pomen ionskega ožičenja znotraj samega materiala. V delu smo pokazali, da je mehanizem oksidacije Li2S odvisen od relativne količine topnega žvepla v elektrolitu.

 

Senćanski, J., Bajuk-Bogdanović, D., Majstorović, D., Tchernychova, E., Papan, J., & Vujković, M. (2017). The synthesis of Li(CoMnNi)O2 cathode material from spent-Li ion batteries and the proof of its functionality in aqueous lithium and sodium electrolytic solutions. Journal of Power Sources342, 690-703. DOI: 10.1016/j.jpowsour.2016.12.115

Več izrabljenih Li-ionskih baterij je bilo ročno razstavljenih in njihovi sestavni deli ločeni. Elektrokemijsko obnašanje recikliranih katodnih materialov smo preučili s ciklično voltametrijo in kronopotenciometrijo v vodnih raztopinah LiNO3 in NaNO3. Za karakterizacijo strukture in morfologije materialov so bile uporabljene naslednje tehnike: XRD, Ramanova spektroskopija, SEM-EDS in TEM. Razlike v zmogljivosti shranjevanja naboja v obliki Li+ in Na+ so bile pojasnjene s prerazporeditvijo ionov med postopki polnjenja/praznjenja.

 

2016

Baloch, M., Vižintin, A., Chellappan, R. K., Moškon, J., Shanmukaraj, D., Dedryvère, R., ... & Dominko, R. (2016). Application of gel polymer electrolytes based on ionic liquids in lithium-sulfur batteries. Journal of The Electrochemical Society, 163(10), A2390. DOI: 10.1149/2.1151610jes

Li-S akumulator je bil sestavljen v dveh konfiguracijah in sicer v konfiguraciji brez tekočega elektrolita ter v hibridni konfiguraciji z elektrolitom v obliki gel polimernega elektrolita (GPE). GPE je bil pripravljen iz polimerne ionske tekočine (PIL). Konfiguracija brez tekočega elektrolita doseže visoko praznilno kapaciteto v prvem ciklu praznjenja in polnjenja in odlično Kulonsko učinkovitost. Obenem pa hibridna konfiguracija izkazuje boljšo stabilnost praznjenja in polnjenja v primerjavi s klasično konfiguracijo s tekočim elektrolitom.

 

Pirnat, K., Mali, G., Gaberšček, M., & Dominko, R. (2016). Quinone-formaldehyde polymer as an active material in Li-ion batteries. Journal of Power Sources, 315, 169-178. DOI: 10.1016/j.jpowsour.2016.03.010

Razvili smo netopen redoks aktiven polimer iz lahko dostopnih izhodnih surovin: hidrokinona, formaldehida in vodikovega peroksida. Polimer smo uporabili kot katodo v Li-organskem akumulatorju in z njim dosegli zelo stabilno delovanje preko 200 ciklov. Dobljena kapaciteta 150 mAh/g je bila sicer precej nižja od teoretičnih 406 mAh/g, kar je verjetno posledica precej velikih delcev 2-20 µm in slabe električne prevodnosti materiala. S sintezo manjših delcev in uporabo ogljikovih kompozitov bi v takšnih celicah v prihodnosti lahko dosegli višje kapacitete.

 

Za slepe in slabovidne(CTRL+F2)
barva kontrasta
velikost besedila
označitev vsebine
povečava