Vodivé kompozitné materiály v Li-iónových batériách

Authors: Dominika Capková 1    Andrea Straková Fedorková 1   
1 Katedra fyzikálnej chémie, Prírodovedecká fakulta, Univerzita Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach, Košice - Staré Mesto, Slovenská republika   
Year: 2016
Section: Open section for students
Abstract No.: 1340
ISBN: 978-80-972360-0-7

Batérie majú veľký význam či už pre spotrebiteľov, alebo životné prostredie. Udržujú v prevádzke rôzne zariadenia a mechanizmy, ktoré majú čím ďalej, tým vyššie nároky najmä na kapacitu, cyklovateľnosť, životnosť, rýchlosť nabíjania a vybíjania. Súčasné lítium-iónové batérie sa využívajú vo všetkých prenosných zariadeniach, ktoré potrebujú prísun energie. Sú to napríklad mobilné telefóny, tablety, notebooky, kamery a v neposlednom rade elektromobily, ktoré zaznamenali veľký rozmach. Výrobcovia sa snažia minimalizovať veľkosť, hmotnosť a maximalizovať výkonnosť a výdrž. Nenahraditeľná rola batérií v každodennom živote nás nabáda naďalej zdokonaľovať ich vlastnosti práve použitím nových kompozitných materiálov.

V tomto príspevku sa venujeme príprave kompozitného povlaku polypyrolu (PPy) s nanotrubičkami (MWCNTs) na vodivej polyetyléntereftalátovej (PET) fólii a na hliníku so zámerom  zvýšenia vodivosti prúdového zberača v Li-iónovej batérii. Na prípravu povlaku sme používali cyklickú voltampérometriu (CV). Na overenie zvýšenej vodivosti a vylučovania polypyrolu, vplyvom nanotrubičiek, sme merali elektrochemickú impedančnú spektroskopiu (EIS) a získali sme Nyquistove krivky. 

Polypyrol v Li-ion batérii má za úlohu zvýšiť cyklovateľnosť a životnosť. Funkciou nanotrubičiek je zvýšiť vodivosť, zlepšiť a urýchliť vylučovanie polypyrolu. Tieto vlastnosti sa nám podarilo dokázať jednotlivými meraniami na fóliách.