|
|
Impact of technological parameters on electrochemical properties of negative electrode in lithium-ion battery
Živčic, Samuel ; Máca, Josef (oponent) ; Libich, Jiří (vedoucí práce)
This bachelor thesis deals with the issue of li-ion batteries and consists of two main parts. The first part of the thesis deals with a theory. It describes the functionality of electrochemical cells, especially li-ion cells. Operational principle of the cell is discussed, with the main focus given on negative electrode (anode) and the material it consists of, the natural graphite, mainly his electrochemical properties. Last chapter of theory describes expected impact of technological parameters on electrochemical properties of negative electrode. The second part of the thesis is the practical part. First, it describes procedure of making electrodes in laboratory and afterwards it provides an explanation of used measuring methods, steps taken during the measurement, and the results of the measurements. At the end of the thesis, the influence of pressure and layer thickness on electrochemical properties of natural graphite and on capacitive and current characteristics of negative electrode is evaluated.
|
|
|
Nízkoenergetická excitace v orientovaném grafitu pomocí THz magnetooptické spektroskopie
Dubský, Jan ; Kunc, Jan (oponent) ; Vrba, Radimír (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá modelováním elektronických vlastností krystalu grafitu, které jsou měřitelné za užití spektrometru určeného pro vysokofrekvenční elektronově paramagnetickou rezonanci (anglicky high frequency electron paramagnetic resonance, zkráceně HFEPR) nacházejícího se v laboratořích CEITEC VUT. Jedná se zejména o pásovou strukturu grafitu a jeho Landauovy hladiny. V teoretické části práce jsou popsány stěžejní jevy a souvislosti z kvantové mechaniky a definice významných pojmů z fyziky pevných látek, s jejichž pomocí je možné popsat krystalickou strukturu grafitu a jeho elektronické vlastnosti. Dále je v práci popsán HFEPR spektrometr a jeho funkční princip. V praktické části se nacházejí numerické modely pásové struktury grafitu, modely jeho Landauových hladin a popis přípravy vzorku grafitu pro měření. Na konci praktické části je analýza výsledků měření, konkrétně cyklotronové rezonance a Shubnikových-de Haasových oscilací, díky níž je možné určit fyzikální parametry vzorku, jako např. efektivní hmotnost nosičů náboje a fundamentální frekvenci.
|
|
|
Vliv technologických parametrů na elektrochemické vlastnosti záporné elektrody lithium-iontového akumulátoru
Kaňa, Michal ; Máca, Josef (oponent) ; Libich, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou lithium-iontových akumulátorů. Zaměřuje se především na zápornou elektrodu, a to na bázi grafitu. Cílem této práce je nastínit problematiku lithium-iontových akumulátorů společně s možnostmi zlepšení jejich základních parametrů jako kapacita a proudová zatížitelnost. První část se zaměřuje na popis funkčnosti lithium-iontového akumulátoru. Druhá, praktická část, se zaměřuje na výrobu záporných elektrod z přírodního grafitu 280H, a to o různé tloušťce a lisovacím tlaku. Třetí část popisuje přípravu záporných elektrod z přírodního grafitu 280H a zahrnuje výsledky měření. V poslední části jsou na základě získaných dat porovnány a zhodnoceny jednotlivé záporné elektrody z přírodního grafitu 280H a vyvození závěrů.
|
|
|
Vliv ohybového namáhání na elektrické vlastnosti alkalicky aktivovaných struskových kompozitů
Šimko, Lukáš ; Kusák, Ivo (oponent) ; Rovnaník, Pavel (vedoucí práce)
Klasický beton je nejpoužívanějším stavebním materiálem. Dnešní doba si ovšem žádá stále vyšší nároky na nízkou energetickou náročnost, na trvanlivost konstrukcí spojenou s jednoduchou diagnostikou stavu konstrukce a velmi důležitým aspektem je také ekologie. Tato diplomová práce se zabývá cementovými a aluminosilikátovými kompozity s obsahem vodivých plniv, díky kterým je možné monitorovat změnu elektrických vlastností, nejčastěji elektrického odporu, v závislosti na mechanickém namáhání. V rámci praktické části práce byly vyrobeny zkušební trámce na bázi alkalicky aktivované strusky s obsahem uhlíkových nanotrubiček, grafitového prášku, sazí a uhlíkových vláken. Zkušební trámce byly namáhány tříbodovým ohybem a byla sledována změna elektrického odporu.
|
|
|
Elektrodové hmoty pro záporné elektrody lithium-iontových akumulátorů
Šikuda, Milan ; Vondrák, Jiří (oponent) ; Libich, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá studiem základních funkčních principů článků. Zaměřuje se především na uhlíkaté materiály, které jsou základem záporných elektrodových hmot lithium-iontových akumulátorů. Cílem této práce je pochopit princip lithium-iontového akumulátoru, získat přehled o současně nejrozšířenějších materiálech používaných pro záporné elektrodové hmoty spolu měřením jejich charakteristik. Dále pak porovnat charakteristiky uhlíkových materiálů s alternativními materiály pro záporné elektrody na bázi křemíku. První část se zaměřuje na princip funkčnosti lithium-iontových akumulátorů spolu s popisem měřících galvanostatických a potenciometrických metod. Praktická část se zabývá přípravou a měřením charakteristik záporných elektrodových hmot.
|
|
|
Materiály na bázi uhlíku a jejich využití
Hrazdíra, Matěj ; Čelko, Ladislav (oponent) ; Klakurková, Lenka (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá materiály na bázi uhlíku. Nejprve je uveden přehled jeho alotropických modifikací, včetně nově objevených forem, podmínky jejich existence a také jejich základní vlastnosti. Dále je v krátkosti rozebráno získávání uhlíkových materiálů. V následujících kapitolách jsou jednotlivé formy uhlíku rozděleny a probírány podrobněji vzhledem k technologii jejich výroby a následnému použití. Samostatné kapitoly jsou věnovány syntetickému uhlíku a grafitu, uhlíkovým vláknům a kompozitům s uhlíkovými vlákny. Detailně je probírána výroba syntetického uhlíku a grafitu, včetně výchozích surovin, ale také jejich použití, v nejrůznějších oblastech lidské činnosti. V další části, věnované uhlíkovým vláknům, je zpracována technologie jejich výroby v závislosti na použitém prekurzoru, včetně povrchové úpravy, ale také použití surových uhlíkových vláken. Poslední část je věnována kompozitům s uhlíkovými vlákny. V úvodu jsou probrány možnosti rozmístění vláken v matrici a dále je popsána technologie výroby, vlastnosti a použití jednotlivých kompozit v závislosti na materiálu matrice.
|
|
|
Biomimetické polymer/grafenové vrstevnaté nanokompozity
Dostalík, Petr ; Ondreáš, František (oponent) ; Zbončák, Marek (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zaobírá přípravou biomimetických polymer/grafenových vrstevnatých nanokompozitů. Za účelem přípravy nanokompozitů bylo nejdříve potřebné připravit vhodný grafénový materiál. Pro jeho přípravu byla zvolena Tour-Marcanova metoda, u které byl zkoumán vliv doby oxidace na strukturu výsledného grafen/grafit oxidu. Z výsledků strukturních analýz bylo vyhodnoceno, že po 4 hod. oxidace došlo k interkalaci struktury grafitu, vzniku kyslíkových skupiny (zejména epoxidových skupin) a zvětšení mezi-rovinné vzdálenosti za vzniku grafit oxidu (GO). Prodloužení oxidačního času nevedlo k zásadním změnám ve struktuře připraveného GO. Nanokompozity byly připraveny metodou spočívající v odpaření rozpouštědla. Jako matrice byl použit polární polymer – polyvinylalkohol (PVAl) za předpokladu silných interakcí mezí GO a PVAl. Za účelem podpoření interkalace GO byl v procesu přípravy nanokompozitů použit ultrazvukový dispergátor, jehož vliv se projevil nárůstem mezi-rovinné vzdálenosti GO v nanokompozitech. Bylo pozorováno, že mezi-rovinné vzdálenosti GO i krystalů PVAl jsou ovlivněny koncentrací jednotlivých složek v nanokompozitech, což nasvědčuje možné modifikaci krystalické struktury PVAl. Strukturní analýzou bylo zjištěno, že vrstvy GO byly v kompozitu úspěšně orientovány v jednom směru.
|
|
|
Lithium - iontový akumulátor: Záporné elektrodové materiály založené na grafitu
Vencelides, Lukáš ; Máca, Josef (oponent) ; Libich, Jiří (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá problematikou lithium-iontových akumulátorů. V práci je popsána historie vývoje lithium-iontových akumulátorů, aktuální komerčně dostupné a vyvíjené typy. Práce se detailně věnuje popisu charakteristických vlastností a operačního principu lithium-iontových akumulátorů s důrazem na zápornou elektrodu a záporné elektrodové materiály. Cílem práce je technologická a elektrochemická charakterizace záporných elektrodových materiálů na bázi grafitu. V práci jsou použity dva typy přírodního grafitu, oba dva typy jsou potencio-galvanisticky analyzovány z pohledu kapacitních a proudových charakteristik.
|
|
|
Studium vlivu plniv a vnějších podmínek na rezistivitu cementového kompozitu
Kejda, Dalibor ; Melichar, Jindřich (oponent) ; Černý, Vít (vedoucí práce)
Pro stavebnictví je důležitý pokrok nových materiálů. Mezi moderní materiály se řadí cementové kompozity se sníženou rezistivitou. Tu docílíme přidáním vhodných elektricky vodivých plniv. Pokud těchto plniv je dostatečné množství nastane tzv. perkolační práh. Byly navržena vhodná plniva (Condufit C4 a Supragraphite C300). Byly navrženy receptury, tak aby se nacházely před a po prahu perkolace. Zkoušení se prováděla na trámcích o rozměrech 40x40x160 mm se zabudovanými elektrodami pro měření jejich rezistivity. Cílem práce byl výzkum ovlivnění cementových kompozit různými vnějšími podmínkami. Byl ověřen vliv teploty. Nejnižší hodnoty měrného odporu byly vyhodnoceny při teplotách 50 °C a s klesající teplotou rostla rezistivita. Poté bylo ověřen vliv vlhkosti na rezistivitě. Referenční vzorky a vzorky s menším podílem grafitového prášku vykazovaly větší rozdíly rezistivit při zvyšující se vlhkosti. Vzorky, které se nacházely za perkolačním prahem, nebyly příliš ovlivněny narůstající vlhkostí. Nakonec byl ověřen vliv zatížení na rezistivě vzorků. Téměř všechny vzorky s rostoucím tlakovým namáháním vykazovaly zvyšující hodnotu rezistivity.
|
|
|
Vliv kalandrování na vlastnosti elektrod lithno-iontových baterií
Svoboda, Lukáš ; Kazda, Tomáš (oponent) ; Čech, Ondřej (vedoucí práce)
Při výrobě lithno-iontových baterií je snaha dosáhnout co největší hustoty energie, respektive kapacity při zachování velikosti článku. Důležitým krokem ve výrobním procesu baterie je kalandrování elektrod. Způsob jeho provedení, zejména kalandrovací tlak a tím i výsledný kompresní poměr elektrodové vrstvy, ovlivňuje zásadním způsobem charakteristiky baterie. Jedná se o proces, při kterém je elektrodový materiál nanesený na proudovém kolektoru lisován určitým tlakem a je tak snížena jeho porozita a tloušťka. Cílem této bakalářské práce je nalézt vhodný stupeň kalandrování, při kterém bude dosahováno nejvyšší měrné kapacity a zároveň bude zachována dostatečná životnost v průběhu cyklování baterie.
|
host ::
RSS.