Mapping nitrogen heteroatoms in carbon fibres using atom probe tomography and photoelectron spectroscopy

Carbon fibres show great potential as multifunctional negative electrode for novel structural battery composites – a rechargeable electrochemical cell with structural function. The electrochemical performance of carbon materials can be enhanced with nitrogen heteroatoms, which conveniently are inherent in polyacrylonitrile (PAN)-based carbon fibres. However, it is not fully understood how the electrochemical performance is governed by microstructure and composition of the carbon fibres, particularly the distribution and chemical states of nitrogen heteroatoms. Here we reveal the atom-by-atom three-dimensional spatial distribution and the chemical states of nitrogen in three PAN-carbon fibre types (M60J, T800 and IMS65), using atom probe tomography (APT) and synchrotron hard X-ray photoelectron spectroscopy (HAXPES), and correlate the results to electrochemical performance. The findings pave the way for future tailoring of carbon fibre microstructure for multifunctional applications

Lithiated carbon fibres for structural batteries characterised with Auger electron spectroscopy

Structural batteries are multifunctional devices that store energy and carry mechanical load, simultaneously. The pivotal constituent is the carbon fibre, which acts as not only structural reinforcement, but also as electrode by reversibly hosting Li ions. Still, little is known about how Li and carbon fibres interact. Here we map Li inserted in polyacrylonitrile based carbon fibres with Auger electron spectroscopy (AES). We show that with slow charge/discharge rates, Li distributes uniformly in the transverse and longitudinal direction of the fibre, and when fully discharged, all Li is virtually expelled. With fast rates, Li tends to be trapped in the core of the fibre. In some fibres, Li plating is found between the solid electrolyte interphase (SEI) and fibre surface. Our findings can guide AES analysis on other carbonaceous electrode materials for Li-ion batteries and be used to improve the performance of structural batteries

Transport og logistik i udkanten

Denne artikel præsenterer foreløbige resultater fra en case-analyse i projektet Transportlogistiske udfordringer for fødevare- og transportvirksomheder i Vestdanmark. Et projekt, som financieret gennem Forskerkontakten under Det Jysk-Fynske Erhvervssamarbejde i perioden 2007-2008

Transport og logistik i udkanten

Denne artikel præsenterer foreløbige resultater fra en case-analyse i projektet Transportlogistiske udfordringer for fødevare- og transportvirksomheder i Vestdanmark. Et projekt, som financieret gennem Forskerkontakten under Det Jysk-Fynske Erhvervssamarbejde i perioden 2007-2008. Yderligere information om projektet kan indhentes på hjemmesiden hos Videncenter for Fødevareudvikling: www.vifu.net. Intentionen bag projektet har været at sætte fokus på små og mellemstore fødevarevirksomheders transport- og logistikbehov i udkantsområder. Gennem analyser og workshops er det hensigten, at formidle en større indsigt i transportlogistiske løsninger mellem lokale fødevarevirksomheder og deres transportører for derved at optimere de lokale virksomheders tilgængelighed til leverandører og markeder gennem organisatoriske forbedringer i transportkæden. I artiklen præsenteres resultater fra et delstudie under forskningsprojektet, som blev gennemført i foråret 2007. Formålet har været at belyse, hvorledes små- og mellemstore virksomheder knyttet til fødevareindustrien (både producenter og transportører) håndterer transportlogistiske udfordringer ved en lokalisering i udkantsområder med store afstande til leverandører, kunder samt overordnet trafikal infrastruktur. Med udgangspunkt i udvalgte interessentvirksomheder er der gennemført en serie kvalitative interviews med henblik på at afdække eksempler på transportlogistisk organisering, som afspejler forskellige transportbehov ud fra varetype, virksomhedsstørrelse samt delbrancher indenfor fødevareindustrien. Eksempelvirksomhederne har været indgang til at analysere forskellige typer af værdi- og transportkæder blandt små og mellemstore fødevarevirksomheder i udkantsområder. Således er de væsentligste leverandører, kunder samt anvendte transportører og logistikudbydere identificeret indenfor eksempelvirksomhedernes værdikæder. Den eksplorative undersøgelse har bidraget til at forstå udfordringer og barrierer i organiseringen af transport blandt små- og mellemstore virksomheder i udkantsområder. I nærværende artikel beskrives med udgangspunkt i undersøgelsen, hvorledes virksomhedernes lokalisering i et yderområde har betydning for deres: relationer til leverandører og kunde organisering af varestrømme organisering af relationer til transportører og logistikudbydere organisering af transportstrømm

A multicell structural battery composite laminate

Multifunctional materials facilitate lightweight and slender structural solutions for numerous applications. In transportation, construction materials that can act as a battery, and store electrical energy, will contribute to realization of highly energy efficient vehicles and aircraft. Herein, a multicell structural battery composite laminate, with three state-of-the-art structural battery composite cells connected in series is demonstrated. The experimental results show that the capacity of the structural battery composite cells is only moderately affected by tensile loading up to 0.36% strain. The multicell structural battery laminate is made embedding the three connected structural battery composite cells between carbon fiber/glass fiber composite face sheets. Electrochemical performance of the multicell structural battery is demonstrated experimentally. High charge transfer resistance for the pack as well as the individual cells is reported. Mechanical performance of the structural battery laminate is estimated by classical laminate theory. Computed engineering in-plane moduli for the multicell structural battery laminate are on par with conventional glass fiber composite multiaxial laminates