-
شماره ركورد
31538
-
پديد آورنده
حنانه كوزه گر
-
عنوان
بررسي اثر مولفههاي سنتز به روش شيميايي بر ساختار،ريز ساختار و خواص الكتروشيميايي CuCo2O4
-
مقطع تحصيلي
ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي مواد و متالورژِي
-
سال تحصيل
1400
-
تاريخ دفاع
1403/1/15
-
استاد راهنما
دكتر سميه اعلم الهدي
-
استاد مشاور
دكتر سيد مرتضي مسعود پناه
-
دانشكده
مهندسي مواد و متاورژِي
-
چكيده
بهينهسازي تجهيزات ذخيره ي انـرژي از جملـه باتريهـا، كليـد كـاهش مشـكلات زيسـتمحيطـي و بحران هاي انرژي است. متداولترين آند مورد استفاده در باتريهاي ليتيوم يـوني، بـه عنـوان يكـي از انـواع پركاربرد باتريها، تا به امروز گرافيت است كه به دليل پايين بودن ظرفيـت نظـري و احتمـال بـالاي ايجـاد دندريت و در نتيجه خطر شعلهور شدن، پاسخگوي نياز امروز صـنايع بـاتري نيسـت. در پـژوهش پـيش رو، ماده ي 4O2CuCo كه داراي ساختار اسپينلي است، به روش احتراق محلولي سنتز شده و عملكرد آن به عنوان آند باتري ليتيوم-يوني مورد بررسي قرار گرفت. با هدف يافتن مولفههاي بهينهي سنتز، اثر نـوع سـوخت بـا استفاده از سه سوخت متفاوت گلايسين،ال-لايسين و اوره بررسي شد و در ادامه، اثر كامپوزيتسازي با g-C3N4 مورد مطالعه قرار گرفت. جهت ارزيابي نمونـههاي سنتز شده از آزمونهاي پراش پرتو ايكس، BET و تصويربرداري با ميكروسكوپ الكتروني روبشي استفاده شد. عملكرد آندي نمونهها نيز با بررسي چرخهپذيري ، طيـف امپـدانس الكتروشـيميايي و ولتـامتري چرخهاي مورد مطالعه قرار گرفت. يافتههاي اين پژوهش نشـان ميدهـد كـه استفاده از سـوختهاي اوره، گلايسـين و لايسين به سنتز 4O2CuCo خالص و به ترتيب ريزساختارهاي شبهكروي، متخلخل و اسفنجي ميانجامند. بـه علاوه ظرفيت تمامي نمونهها پس از افت تدريجي، پـس از صد چرخه بـه كمتـر از ظرفيـت آنـد تجـاري، يعنـي گرافيـت بـا ظرفيـت 1mAhg-372 رسـيد. بهتـرين چرخهپذيري متعلق به يكي از نمونههاي سنتز شده به كمك ال- لايسين اسـت كـه ظرفيـت آن پـس از صـد چرخه در چگالي جريان 1mAg- 50 به عدد 1mAhg-120 رسيد. سپس جهت پايداري بيشتر اثر كامپوزيت سازي با گرافيت كربن نيتريد از بهترين نمونه (ال-لايسين)مورد مطالعه و بررسي قرار گرفت. نمونه كامپوزيتي چرخه پذيري بهتري نسبت به نمونه خالص داشت ،بعد از صد چرخه در چگالي جريان 1mAg- 50 به عدد1mAhg- 224 رسيد. همچنين نمونه كامپوزيتي سطح ويژه m2g-1) 42) بيشتري نسبت به نمونه خالص m2g-1) 73/38 )داشت كه باعث افزايش مكان هاي فعال براي نفوذ يون ليتيم مي شود و تا حد زيادي از افزايش حجم ناشي از جاي گيري و خروج يون ليتيم جلوگيري مي كند.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1403/08/25
-
عنوان به انگليسي
Investigation of the Effect of Chemical Synthesis Parameters on the Structure, Microstructure, and Electrochemical Properties of CuCo2O4
-
تاريخ بهره برداري
4/3/2025 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
حنانه كوزه گر
-
چكيده به لاتين
Optimizing energy storage equipment, including batteries, is the key to reducing environmental problems and energy crises. Among the various types of commercially available batteries, lithium-ion batteries have a great opportunity due to the availability and non-toxicity of lithium as well as the observance of environmental principles. Nowadays, The most popular anode material used in lithium-ion batteries is graphite, which does not meet the needs of today's battery industry due to its low theoretical capacity and high probability of dendrite forming, resulting in short circuits and the risk of flare-ups. In the present study,CuCo2O4 spinel structured material, was synthesized using the solution combustion method, and its performance as the anode of a lithium-ion battery was investigated. ×-ray diffraction, BET, Raman spectroscopy and scanning electron microscopy tests were used to evaluate the synthesized samples. The anodic performance of the samples was studied by cyclability, rateability, electrochemical impedance spectra, and cyclic voltammetry. In order to find the optimal parameters of synthesis, the effect of fuel type was investigated using Three different fuels (urea, glycine, L-lysine). Eventually, after pointing out the optimal sample, microstructural changes, and electrochemical characteristics of its full cell were observed after a 100 cycles and a mechanism for its capacity trend was proposed. The results of this research show that altering the type of fuel cause significant structural and microstructural differences. In addition, the capacity of all samples after a gradual decline, reached below the capacity of the commercial anode, namely graphite with a capacity of 372 mAh/g after one hundred cycles. The best cyclability belongs to one of the samples synthesing
With using L-lysing whitch its capacity reached 120 mAh/g after one hundred cycles. Moreover, to improve the electrochemical properties and cyclic stability, the best sample was synthesized with graphite carbon nitride which reached a capacity of 224 mAh/g after 100 cycles, which is more than the capacity of the composite sample.
-
كليدواژه هاي فارسي
باتري ليتيوم-يوني , سنتز احتراق محلولي , مواد آندي , كبالتيت مس , عملكردچرخهاي , گرافيت كربن نيتريد
-
كليدواژه هاي لاتين
Lithium-Ion Battery , Solution Combustion Synthesis , CopperCobaltite , Cyclic Performance , graphite carbon nitride
-
Author
hannaneh kouzehgar
-
SuperVisor
Dr,somaye Alamolhoda
-
لينک به اين مدرک :