Litij-ionski kondenzator (LIC) je zanimiva kategorija sistemov za shranjevanje energije, ki združuje elektrodo iz litij-ionske baterije (LIB) in elektrodo iz električnega dvoplastnega kondenzatorja (EDLC). Nastala hibridna energetska naprava ima sposobnost hitrega polnjenja/praznjenja, dolgo življenjsko dobo in visoko energijsko gostoto. Vendar pa je široka uporaba LIC omejena zaradi inherentne nizke koncentracije Li-ionov, ki so prisotni v njih. Kot take so bile razvite in implementirane tehnologije prelitiacije z različnimi stopnjami uspeha. Vendar pa vsi pristopi vključujejo dodatne ukrepe, ki jih je treba izvesti, kar predstavlja svoje izzive. Najbolj optimalna rešitev je popolna odprava potrebe po prelitiaciji. V tem diplomskem delu predlagamo metodo za odpravo zahteve po predlitaciji z oblikovanjem strukture jedro-lupina za anodno aktivni material, pri čemer je lupina material, odgovoren za elektrokemično aktivnost, jedro pa omogoča elektronsko prevodnost. Kot ovoj je uporabljen amorfni titanov dioksid (α-TiO2), dobro raziskan anodni material, medtem ko je baker (Cu), zelo prevodna kovina, uporabljen kot jedro; Cu@TiO2. Za sintezo anodnega materiala so uporabljeni trije pristopi, ki temeljijo na mokri kemiji. Najbolj zmogljiv anodni material je pokazal specifično kapaciteto ~ 151 mAh g-1, merjeno v polovični celici proti Li foliji. Anoda je bila nato testirana v LIC proti katodi z aktivnim ogljem kot aktivnim materialom. Nastali LIC je pokazal visoko specifično zmogljivost in stabilno ciklično obnašanje do 1000 ciklov pri 2,5 A g-1, s kulonsko učinkovitostjo ~ 98,8 %. Preskusi zmogljivosti hitrosti so pokazali tudi razmeroma visoko stabilnost anodnega materiala pri nizkih do visokih stopnjah toka. Rezultati te diplomske naloge odpirajo potencialne poti za nadaljnje raziskave, osredotočene na oblikovanje anodnih struktur za LIC.
|