Sulphur/PAN PVP Fibres Based Composite Material as Cathode for Li-S Batteries

Sulphur/PAN PVP Fibres Based Composite Material as Cathode for Li-S Batteries

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
100%
Prevedenie (dizajn)
100%
Diskusná interakcia
100%
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
Mgr. Veronika Niščáková100%100%100%
Frederika Chovancová100%100%-
RNDr. Lukáš Trizna100%100%100%
RNDr. Kristína Krochtová100%100%100%
ISBN: ISBN 978-80-972360-7-6

Sulphur/PAN PVP Fibres Based Composite Material as Cathode for Li-S Batteries

Katarína Gavalierová1 , Dominika Capková , Andrea Straková Fedorková , Renáta Oriňaková , Magdaléna Strečková2 , Mária Hečková ,
1 Department of Physical Chemistry, Faculty of Science, Pavol Jozef Šafarik University in Košice, Moyzesova 11, 041 01 Košice, Slovakia
2 Institute of Material Research, Slovak Academy of Sciences, Watsonova 47, 040 01 Košice, Slovakia
katarina.gavalierova@gmail.com

Nowadays, there is a huge demand for energy due to the population growth and technological progress. The researchers pay an intensive attention to the devices able to produce and store energy. Lithium-sulphur batteries represent this kind of device. Li-S batteries play a significant role in a development of rechargeable batteries. They are attractive adept due to their high theoretical capacity of sulphur (1672 mAh/g), abundance and non-toxicity of sulphur and low cost of sulphur. Li-S battery belongs to the conversion type of battery; it means new chemical compounds during electrochemical reactions. However, it is needed to solve some scientific problems, such as nonconductivity of sulphur and its volume increase during charge and discharge process [1, 2]. To solve these problems, composite materials based on sulphur are investigated. This work deals with sulphur/carbon composite as a cathode material for lithium-sulphur batteries. There are more forms of carbon which can be mixed with sulphur to improve the battery performance. Herein we report carbon microfibers prepared by electrospinning added to sulphur/CS2 solution as a composite cathode material.

Poďakovanie: 

This publication was supported by the Operational program Integrated Infrastructure within the project: Innovative Solutions for Propulsion, Power and Safety Components of Transport Vehicles, 313011V334, cofinanced by the European Regional Development Fund and by the project VVGS vvgs-pf-2021-1756.

Zdroje: 

1. Yin Y., Xin S., Guo Y., Wan L.: Angewandte Chemie 52, 13186 (2013).
2. Strakova Fedorkova A., Kazda T.,Gavalierova K., Gomez-Romero P., Shembel E.: Int. J. Electrochem. Sci. 13, 551 (2018).

Diskusia

veľmi pekná a zaujímavá práca a najmä má potenciál priniesť niečo nové, použiteľné a netoxické. Máte tam síce, ak som správne pochopil, uvedenú kapacitu vybíjania, ale neviem si to tak úplne predstaviť v časovom rozsahu. Aká je životnosť takejto batérie po nabití povedzme v hodinách? Bol by podľa Vás takýto článok cenovo a svojou životnosťou vhodný pre bežného používateľa?

Ďakujem za Váš komentár. Áno, mám uvedenú vybíjaciu kapacitu a pri takýchto meraniach sa nastavuje tzv. rýchlosť nabíjania/vybíjania (C-rate). Pri mojom experimente som mala nastavenú C/10, čo znamená že proces vybíjania trval 10 hodín. Obyčajne keď sa takáto baterka testuje, tak sa meria pri rôznych rýchlostiach, aby sa vedelo, pri ktorých podmienkach dosahuje najlepšie kapacity a zároveň tento údaj slúži aj na výpočet ďalších parametrov. V mojej práci uvádzam len prvý cyklus ako príklad, ale pri komplexnejších výskumoch sa baterky cyklujú dlhodobo, aby sa vedelo zistiť aká je životnosť a stabilita materiálu, ktorý skúmame.
Čo sa týka dostupnosti pre bežného používateľa, sú už známe spolupráce s komerčnými spoločnosťami, avšak zatiaľ ešte nie až na takej úrovni, aby sa k tomu vedel dostať bežný používateľ. Každopádne potenciál tu je značný a výskumy neustále prebiehajú.

Ďakujem za objasnenie, naozaj veľmi pekná prakticky aplikovateľná práca.