Ar elektroforētiskās izgulsnēšanas metodi iegūts pārejas metālu un reducēta grafēna oksīda anodmateriāls litija jonu baterijām

Abstract

Litija jonu baterijas (LJB) ir viena no svarīgākajiem enerģijas uzglabāšanas ierīcēm, kuras priekšrocības ir augsts enerģijas blīvums, augsts uzlādes/izlādes ciklu skaits un laba īpatnējā jauda. Tomēr pastāvīgi nepieciešams uzlabot LJB elektrodu enerģijas blīvumu. Šajā darbā tiek pētīts elektroforētiski izgulsnēts Fe2O3/TiO2/rGO kompozīts ka anods LJB. Fe2O3 ir liela lādiņietilpība (1007 mAh/g), TiO2 dod struktūras stabilitāti un rGO piemīt augsta lādiņietilpība un liela elektrovadītspēja. Darbā tiek pētītas Fe2O3/TiO2/rGO kompozīta struktūra un elektroķīmiskas īpašības kā funkcija no elektroforēzē izmantotās suspensijas sastāva. Noteikts optimālais suspensijas masas attiecības sastāvs Fe2O3/TiO2/rGO = 50/40/10 %. No tā iegūtie elektrodi uzrāda īpatnējo lādiņietilpību līdz 620 mAh/g.

Lithium-ion batteries (LIBs), as one of the most important energy storage devices, have attracted large attention due to their advantages of high energy density, long cycle life and good rate capability. However, the energy density of LIB electrodes needs to be improved. In this research electrophoretically deposited (EPD) Fe2O3/TiO2/rGO composite used as LIBs anode. Iron oxide has gravimetric capacity of 1007 mAh/g, titanium dioxide is inert with good structural stability and reduced graphene oxide has good electric conductivity. The structure and electrochemical properties of Fe2O3/TiO2/rGO composite are studied as a function of suspension composition used in EPD. The optimal composition of suspension mases is Fe2O3/TiO2/rGO=50/40/10 %, it allows to obtain charge capacity up to 620 mAh/g.