Synthesis of C/LMOS nanocomposite for lithium-ion batteries

Przedmiotem badań do niniejszej pracy były synteza oraz zbadanie właściwości nanokompozytów katodowych do zastosowań w ogniwach litowo-jonowych. W ramach pracy podjęto próbę wytworzenia nanokompozytów węglowych bazujących na modyfikowanym spinelu litowo-manganowym. Do wykonania pokryć węglowych wykorzystano dwa różne prekursory: sacharozę oraz hydrofilowy polimer: poli-N-winyloformamid modyfikowany kwasem piromelitowym. Pierwszy sposób otrzymania przewodzącej warstwy węglowej opierał się na depozycji prekursora węgla w postaci hydrofilowego polimeru na ziarnach modyfikowanego spinelu litowo-manganowego oraz jego pirolizie. Druga metoda wytworzenia warstwy węglowej polegała na kontrolowanej karbonizacji sacharozy w warunkach słabo utleniających. W celu określenia właściwości fizykochemicznych otrzymanych materiałów wykorzystano: analizę termograwimetryczną (TG/DTG) oraz dyfraktometrię proszkową promieniowania X (XRD). Z kolei parametry pracy oraz elektrochemiczną charakterystykę ogniw zbadano galwanostatycznymi testami rozładowania i ładowania.The object of the study was synthesis of electrode nanocomposites based on modified lithium-manganese spinel with conductive carbon layers. For this porpuse two carbon coating precursors were chosen: sucrose and hydrophilic polymer . The first method of nanocomposite preparation was based on covering grains of spinel material with the hydrophilic polymer of Poly(N-vinylformamide) modified with pyromellitic acid and its controlled pyrolysis. The second method was based on controlled sucrose carbonization in oxidizing atmosphere. In order to determine the physicochemical properties of the obtained materials, I used: thermal analysis methods (TG, DTG) and X-ray diffraction (XRD). Moreover, electrochemical characterization of nanocomposite in Li-ion cell was performed by galvanostatic discharge and charge tests