Investigation of carbon anode matertials stability towards various electrolytes in Li-ion cells

Nieustanny rozwój cywilizacji powoduje potrzebę pracy nad przenośnymi urządzeniami elektronicznymi, stanowiąc tym samym impuls do poszukiwań nowych materiałów i badania ich możliwości zastosowania w systemach bateryjnych czy akumulatorach. Rodzina technologii jaką stanowią akumulatory litowo-jonowe przoduje w przenośnych systemach magazynowania energii. Mimo korzyści wynikających z ich zastosowania, ogniwa Li-ion posiadają pewne niedoskonałości, pozostawiając tym samym miejsce na rozwój badań w wielu aspektach ich parametrów pracy. Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu składu zastosowanego elektrolitu na funkcjonowanie ogniw. W ramach pracy dokonano charakterystyki parametrów pracy ogniw litowych przy zastosowaniu różnych ciekłych elektrolitów otrzymanych z wykorzystaniem soli: LiPF6, LiClO4, LiBOB i rozpuszczalników: EC, DMC, DEC, TMS, EMC. Prowadzone badania opierały się na wykorzystaniu w roli jednej z elektrod ogniwa materiału węglowego (aerożelu) bazującego na naturalnej skrobi ziemniaczanej (CAGPS). Zmontowane ogniwa poddano galwanostatycznym testom ładowania-rozładowania półogniw (GCDT). Najlepszą charakterystykę pracy, spośród przetestowanych wykazało ogniwo, w którym elektrolit stanowiła sól LiPF6 w mieszaninie rozpuszczalników EC:DEC:DMC. Obiecujące, choć wymagające dalszych badań wydaje się również zastosowanie w takim ogniwie elektrolitu z wykorzystaniem soli LiClO4 w rozpuszczalnikach EC:DMC.The constant development of civilization causes the need to work on portable electronic devices, which is an impulse to search for new materials and conduct research on their possible use in battery systems. The technology of lithium-ion battery excels in portable energy storage systems. Despite the benefits of their use, Li-ion cells have some imperfections, which is why the research is carried out in many aspects of their working parameters. The aim of the research was to examine the impact of electrolyte composition on the functioning of the cells. As a part of the study, characteristics of the operating parameters of lithium cells, utilizing various liquid electrolytes obtained with the use of salts: LiPF6, LiClO4, LiBOB and solvents: EC, DMC, DEC, TMS, EMC, was performed. The research relied on the employing of carbon material (aerogel) obtained from natural precursor - potato starch (CAGPS) as one of the electrodes. The assembled cells were characterized by galvanostatic charge-discharge tests (GCDT).The best characteristics among the cells tested was shown by the cell in which the electrolyte was LiPF6 salt in the solvent mixture EC:DEC:DMC 1:1:1 by volume. Electrolyte with LiClO4 in the mixture of solvents EC:DMC seems promising, although further research are required