Dergiler / Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2017 / Cilt: 23 - Sayı: 8

Li-iyon piller için kalay esaslı grafen kompozit anotun yapısal ve elektrokimyasal karakterizasyonu

Structural and electrochemical characterization of tin based graphene composite anode for li-ion batteries

Sayfa
941–944
Yayın Tarihi
2017-12-28
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Tek adımda üretilen SnO2-grafen nanokompozitinden hazırlanan elektrottan 100 çevrim sonunda 385 mAhg-1 değerinde spesifik kapasite elde edilmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, ultrasonik prosesör destekli solüsyon esaslı bir kimyasal yöntem Li-iyon piller için kalay esaslı grafen kompozit elektrotların sentezi için geliştirilmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Hummers metodu ile pulcuk grafitten üretilen grafen tabakaları üzerine SnCl2.2H2O başlangıç malzemesi kullanılarak SnO2 nanotozları büyütülmüştür.
💡
Sonuç & Katkı:Tek adımda üretilen SnO2-grafen nanokompozitinden hazırlanan elektrottan 100 çevrim sonunda 385 mAhg-1 değerinde spesifik kapasite elde edilmiştir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Kalay oksit · Grafen · Ultrasonik destekli

Özet

Bu çalışmada, ultrasonik prosesör destekli solüsyon esaslı bir kimyasal yöntem Li-iyon piller için kalay esaslı grafen kompozit elektrotların sentezi için geliştirilmiştir. Hummers metodu ile pulcuk grafitten üretilen grafen tabakaları üzerine SnCl2.2H2O başlangıç malzemesi kullanılarak SnO2 nanotozları büyütülmüştür. Kompozit elektrotlar taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını difraktometresi ve termal analiz teknikleri ile karakterize edilmiştir. Üretilen kompozit elektrotlar CR2016 Li-iyon düğme tipi hücreye anot olarak bağlanmış ve şarj-deşarj çevrim testleri ve çevrimli voltametre analizleri yapılmıştır. Yüksek performanslı kalay esaslı elektrot malzemesinin hacim genleşmesi problemini aşmak için malzemenin grafen tabakaları üzerine büyütülmesi ile uzun çevrim ömrü elde edilmiştir. Tek adımda üretilen SnO2-grafen nanokompozitinden hazırlanan elektrottan 100 çevrim sonunda 385 mAhg-1 değerinde spesifik kapasite elde edilmiştir.

Abstract

In this study, ultrasound assisted solution based chemical synthesis method has been developed to synthesize tin based graphene composite electrodes for Li-ion batteries. SnO2 was grown by using SnCl2.2H2O precursor material on graphene layers was produced Hummers method by using flake graphite. The composite electrodes were characterized with scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffractometer and thermal analysis methods. The produced composite electrodes were connected to CR2016 button cells as anode and carried out charge-discharge and cyclic voltammeter tests. Long cycle life was achieved by growing tin based electrode materials with high performance on graphene layers to overcome volume expansion problem. The electrode prepared one-step synthesized SnO2-graphene nanocomposite has shown 385 mAhg-1 specific capacity value after 100 cycles.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Alaf, M., Hatipoğlu, G., Toçoğlu, U., Akbulut, H. (2017). Li-iyon piller için kalay esaslı grafen kompozit anotun yapısal ve elektrokimyasal karakterizasyonu. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 23 - Sayı: 8, 941–944. https://ajindex.com/articles/42423

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (13)

  1. Mukherjee R, Krishnan R, Lu T H. Koratkar N. "Nanostructured electrodes for high-power lithium ion batteries". Nano Energy, 1(4), 518-533, 2012.
  2. Song M, Park S, Alamgir FM, Cho J, Liu M. "Nanostructured electrodes for lithium-ion and lithium-air batteries: the latest developments, challenges, and perspectives". Materials Science and Engineering R, 72, 203-252, 2011.
  3. Sivashanmugam A, Kumar TP, Renganathan NG, Gopukumar S, Wohlfahrt-Mehrens M, Garche J. "Electrochemical behavior of Sn/SnO2 mixtures for use as anode in lithium rechargeable batteries". Journal of Power Sources, 144, 197-203, 2005.
  4. Liu G, Shen X, Ui K, Wang L, Kumagai N. "Influence of the binder types on the electrochemical characteristics of tin nanoparticle negative electrode for lithium secondary batteries". Journal of Power Sources, 217, 108-113, 2012.
  5. Yan X, Teng D, Jia X, Yu Y, Yang X. "Improving the cyclability and rate capability of carbon nanofiberanodes through in-site generation of SiOx-rich overlayers". Electrochimica Acta, 108, 196-202, 2013,
  6. Zhong C, Wang J Z, Wexler D, Liu HK. "Microwave autoclave synthesized multi-layer graphene/single-walled carbon nanotube composites for free-standing lithium-ion battery anodes". Carbon, 66, 637-645, 2014.
  7. Nobili F, Meschini I, Mancini M, Tossici R, Marassi R, Croce F. "High-performance Sn@carbon nanocomposite anode for lithium-ion batteries: Lithium storage processes characterization and low-temperature behavior". Electrochimica Acta, 107, 85-92, 2013.
  8. Jeun J H, Kim WS, Hong SH. "Electrophoretic deposition of carbon nanoparticles on dendritic Sn foams fabricated by electrodeposition". Materials Letters, 112, 109-112, 2013.
  9. Wang X, Zhou X, Yao K, Zhang J, Liu Z. "A SnO2/graphene composite as a high stability electrode for lithium ion batteries", Carbon, 49, 133-139, 2011.
  10. Yang S, Song H, Yi H, Liu W, Zhang H, Chen X. "Carbon nanotube capsules encapsulating SnO2 nanoparticles as an anode material for lithium ion batteries". Electrochimica Acta, 55, 521-527, 2009.
  11. Zhao LZ, Hu SJ, Ru Q, Li WS, Hou XH, Zeng RH, Lu DS. "Effects of graphite on electrochemical performance of Sn/C composite thin film anodes". Journal of Power Sources, 184, 481-484, 2008.
  12. Xiao W, Wang Z, Guo H, Li X, Wang J, Huang S, Gan L. "Fe2O3 particles enwrapped by graphene with excellent cyclability and rate capability as anode materials for lithium ion batteries". Applied Surface Science, 266, 148- 154, 2013.
  13. Wen Y, Huang C, Wang L, Hulicova-Jurcakova D. "Heteroatom-doped graphe