Li-ioniakuille valmistetut kiinteät elektrolyyttirajapinnat

No Thumbnail Available

Files

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Kemiantekniikan korkeakoulu | Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2024-05-22

Department

Major/Subject

Kemia ja materiaalitiede

Mcode

CHEM3049

Degree programme

Kemiantekniikan kandidaattiohjelma

Language

fi

Pages

24

Series

Abstract

Kandidaatintyössä käydään läpi litiumioniakuille valmistettuja kiinteitä elektrolyyttirajapintoja. Kiinteä elektrolyyttirajapinta (SEI) muodostuu luonnollisesti elektrodin ja elektrolyytin reagoidessa keskenään. Sillä on tärkeä merkitys akun toiminnan kannalta. Se ei kuitenkaan ole stabiili vaan jatkaa reagoimista litiumionien ja elektrolyytin kanssa, mikä johtaa alhaisempaan akun kapasiteettiin ja dendriittien eli litiumpiikkien muodostumiseen. Dendriitit voivat aiheuttaa pahimmillaan oikosulkuja ja akun räjähdyksen. Työn tavoitteena on käydä läpi litiumioniakuille lupaavimpia keinotekoisia SEI-kerroksia, jotka olisivat stabiileja ja estäisivät sivureaktioita ja dendriittejä. Työssä käydään läpi, minkälaisia keinotekoisia elektrolyyttirajapintoja voidaan valmistaa eri menetelmillä kuten atomikerroskasvatuksella ja molekyylikerroskasvatuksella. Siinä perehdytään luonnollisessa SEI-kerroksessa oleviin materiaaleihin ja materiaaleihin, jotka ovat yhdistelmiä epäorgaanisesta ja orgaanisesta materiaalista. Lupaavien materiaalien kuten epäorgaanisen litiumfluoridin ja epäorgaanis–orgaanisen alucone-materiaalin ominaisuuksia käydään läpi. Keinotekoiseksi SEI-kerrokseksi on osoittautunut hyödyllistä valita luonnollisessa SEI:ssä olevia materiaaleja niiden yhteensopivuuden vuoksi. Epäorgaaniset materiaalit usein toimivat sähköneristeenä, mikä parantaa stabiilisuutta. Niiden jäykkyys estää dendriittien kasvamista, mutta toisaalta orgaaniset materiaalit kestävät tilavuudenmuutoksia. Epäorgaanis–orgaaniset kerrokset hyödyntävät sekä epäorgaanisten että orgaanisten materiaalien ominaisuuksia.

Description

Supervisor

Kontturi, Eero

Thesis advisor

Madadi, Milad

Keywords

ASEI, keinotekoinen kiinteä elektrolyyttirajapinta, litiumioniakku, SEI

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202406254941

Collections

[kand] Kemian tekniikan korkeakoulu / CHEM