Clay mineral composite powders for use in lithium batteries

Sajjan Sathish

Diplomová práce

Anotace:

ABS Diplomová práce se zabývá laboratorní přípravou a charakterizací jílových minerálních kompozitů, které se připravují za použití jílů (montmorillonit a vermikulit), polymerů (polyethylenoxid a polyvinylidenfluorid) a také s přídavkem vodivého uhlíkatého materiálu (grafenový oxid) nebo bez něj . Polymer / jílové kompozity mají uplatnění v Li-bateriích jako elektrolyty v pevné fázi. Vlastnosti vzorků závisely na tepelném zpracování, zvolené kombinaci různých jílů, polymerů a zdroje uhlíku a na jejich interkalaci. Připravené vzorky prášku byly poté charakterizovány pomocí rentgenové difrakce, Fourierovy transformační infračervené spektroskopie, diferenciální skenovací kalorimetrie a měření elektrické vodivosti.Práce si klade za cíl analyzovat připravené nanokompozity hlíny / polymeru, které by mohly být použity jako potenciální pevné elektrolyty v bateriích.

Abstract:

The thesis work deals with the laboratory preparation and characterization of clay mineral composites, which are prepared using the clays (montmorillonite and vermiculite), polymers (polyethylene oxide and polyvinylidene fluoride), and with or without the addition of conductive carbonaceous material (graphene oxide). The polymer/ clay composites have applications in Li-batteries as solid-state electrolytes. The properties of the samples were dependent on heat treatment, the chosen combination of different clays, polymers and carbon source, and its intercalation. The prepared powder samples were then characterized using X-Ray diffraction, Fourier transform- infrared spectroscopy, Inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy, Differential scanning calorimetry, and measurement of electrical conductivity. The thesis aims to analyze the prepared clay/polymer nanocomposites which could be employed as potential solid electrolytes in batteries

Klíčová slova

K W Jílové minerály, kompozity, montmorillonit, vermikulit, polymery, polyethylenoxid, polyvinylidenfluorid, uhlíkatý materiál, oxid grafenu, nanokompozity jíl/polymeru, pevné elektrolyty, baterie.

Keywords

Clay minerals, composites, montmorillonite, vermiculite, polymers, polyethylene oxide, polyvinylidene fluoride, carbonaceous material, graphene oxide, clay/polymer nanocomposites, solid electrolytes, batteries.

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 8. 5. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 2. 9. 2020
• Vedoucí: Gražyna Simha Martynková
• Oponent: Sylva Holešová

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Univerzitní studijní programy

Magisterský studijní program / obor:
Nanotechnologie / Nanotechnologie