Determination of Chemical Diffusion Coefficient of Lithium Ions in Ceramics Derived from Pyrolysed Poly(1,2-dimethylsilazane) and Starch

AbstractThe apparent chemical diffusion coefficient Li+ (DappLI+) in pyrolysed poly(1,2-dimethylsilazane)/starch (PSN/S) (weight ratio: 30/70) ceramic anode composite is determined by galvanostatic intermittent titration technique (GITT). The electrode material composition is C6.00N0.14H0.47O0.12Si0.13. The calculated values of DappLI+, depend on the applied potential, vary from 10-14 to 10-9 [cm2/s]. The diffusion coefficient of lithium ions calculated in this work are similar with the values reported by other authors for carbonaceous anodes

Application of non-metal doped titanium dioxide in photovoltaic cells

Nowe, fotoaktywne materiały mają szczególne znaczenie w badaniach nad otrzymaniem wydajnych ogniw tzw. trzeciej generacji. W przypadku dwóch tego rodzaju urządzeń: barwnikowych ogniw fotowoltaicznych (ang. dye sensitized solar cells, DSSC) [1] czy ogniw organicznych o tzw. strukturze odwróconej (ang. inverted organic solar cells, I-PV) [2] bardzo ważną rolę odgrywa ditlenek tytanu. W ogniwach typu DSSC oraz I-PV zaproponowano wykorzystanie ditlenku tytanu domieszkowanego siarką (S-TiO2), azotem (N-TiO2) oraz jodem (I-TiO2) [3] – materiałów, które charakteryzują się węższą przerwą energetyczną niż czysty TiO2 i wykazują aktywność w świetle widzialnym. Domieszkowany TiO2 zastosowano jako cienką warstwę buforową (100 nm) w ogniwach organicznych o odwróconej strukturze, a jako warstwę porowatą (3 μm) w barwnikowych ogniwach fotowoltaicznych. Wykorzystanie N-TiO2 oraz I-TiO2 w ogniwach typu I-PV prowadzi do otrzymania wyższych wydajności konwersji energii promieniowania na energię elektryczną (odpowiednio PCE = 1,67% oraz 1,20%), niż gdy warstwę buforową ogniwa tworzył czysty ditlenek tytanu (PCE = 1,00%). Ponadto dla urządzeń z domieszkowanym TiO2 obserwuje się większą stabilność, która przejawiała się w zachowaniu wartości poszczególnych parametrów ogniwa (Voc, ISC, FF, PCE) przez najdłuższy okres czasu. Dla ogniw DSSC o konfiguracji FTO/X-TiO2/N3/elektrolit/Pt/FTO (X – atom domieszki, N3 – standardowy, handlowo dostępny barwnik), w których jedyną zmienną był rodzaj materiału anodowego, najwyższe wydajności otrzymano dla I-TiO2 (3,23%) oraz S-TiO2 (2,95%), a PCE dla urządzenia z warstwą czystego TiO2 wynosiło 1,69%.New photoactive materials are of particular importance in studies on the third generation of photovoltaic cells. In the case of two such devices: dye sensitized solar cells (DSSC) [1] or inverted organic photovoltaic cells (I-PV) [2] titanium dioxide plays very important role. There are proposed application of titanium dioxide doped with sulfur (S-TiO2), nitrogen (N-TiO2) and iodine (I-TiO2) [3] – materials that have a narrower bandgap energy than pure titania and exhibit photoactivity under visible light. Doped titania dioxide was used as a thin buffer layer (100 nm) in inverted organic cells and as a porous layer (3 μm) in dye sensitized solar cells. The application of N-TiO2 and I-TiO2 in I-PV, leads to the higher photoconversion efficiency of radiation energy into electricity (PCE = 1.67% and 1.20%, respectively) in comparison to cells when buffer layer is made of pure titanium dioxide (PCE = 1.00%). Moreover, for devices with doped TiO2 there is observed greater stability, which is manifested as maintenance of photovoltaic parameters values (Voc, ISC, FF, PCE) for the longest period of time. For DSSC cells with configuration: FTO/X-TiO2/N3/ elektrolyte/Pt/FTO (X – dopant atom, N3 – a standard, commercially available dye), in which the only variable was the type of anode material, the highest efficiency was obtained for I-TiO2 (3.23%) and S-TiO2 (2.95%), and PCE for the device with a layer of pure TiO2 was 1.69%

Superkondensatory jako materiały do magazynowania energii

Kondensatory elektrochemiczne, zwane także superkondensatorami lub ultrakondensatorami, magazynują energię w polu elektrycznym elektrochemicznej warstwy podwójnej. Zastosowanie elektrod o rozwiniętej powierzchni powoduje uzyskanie dużych wartości pojemności. Już od wielu lat dostępne są na rynku matę kondensatory elektrochemiczne, które stosowane są w niewielkich urządzeniach elektronicznych. Ogromny postęp w inżynierii materiałowej, ewoluującej w kierunku nanotechnologii, sprawia, iż superkondensatory stają się coraz bardziej niezawodnymi urządzeniami współpracującymi zarówno z elektrowniami wiatrowymi, jak i systemami ogniw fotowoltaicznych. Doskonalenie technologii superkondensatorów polega na polepszeniu ich parametrów pracy, zwłaszcza zakresu napięć, oraz uzyskiwanej mocy. W niniejszej pracy przedstawione zostaną podstawowe zasady działania superkondensatorów, charakterystyka ich pracy oraz przykłady ich użycia

Organic-inorganic materials for fast charging-discharging processes in energy storage devices

The electrochemical properties of composite material consisting of poly(3, 4-ethylenedioxythiophene) (pEDOT) and iron hexacyanocobaltate (FehcCo) have been investigated for supercapacitors' application. The composite material pEDOT/FehcCo was electrodeposited on titanium or carbon fabric substrate. Prepared electrodes were used in supercapacitors operating in nonaqueous electrolytes (1 M KPF6, 1 M LiPF6 in ethylene carbonate with dimethyl carbonate mixture of solvents). The capacitance values were estimated by galvanostatic and cyclic voltammetry techniques. The material was investigated in symmetric two-electrode cell configuration. The material pEDOT/FehcCo exhibits high capacitance values (~70 F cm-3) and a good cycling performance with a high stability in the tested electrolytes

The Lithium / Polymer Electrolyte Interface

Kinetics and mechanisms for the electrodeposition of lithium from liquid and solid polymer electrolytes formed from lithium salts or from lithium salt complexes have been studied using chronoamperometric and cyclic voltammetric methods at a microelectrode. The type of nucleation and crystal growth process was determined as a function of polymer electrolyte composition. Exchange current densities, coulombic stripping efficiencies and lithium corrosion rates were evaluated.</p