Termikusan redukált grafén-oxid tartalmú rezorcin-formaldehid széngél katódok tanulmányozása Li-levegő cellákban
Study of resorcinol-formaldehyde carbon gel cathodes containing thermally reduced graphene oxide in Li-air battery cells
Keywords:
Li-Air battery, graphene oxide, resorcinol-formaldehyde based carbon gel, polyethylene foil, /Abstract
Li-air battery operated in 3D printed polypropylene (PP) house was constructed and tested. Thermally reduced graphene oxide (GO) embedded in resorcinol-formaldehyde resin based carbon gel containing 0-10 m/m % GO was applied as cathode. It was found that the presence of GO definitely promoted the cell operation. 0.1 M Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (LiTFSI) and 0.1 M KI (redox mediator) dissolved in DMSO was used as electrolyte. Li-air batteries constructed showed stable operation over 200 cycles, while resistance of membrane applied was determined by electrochemical impedance spectroscopy measurements, which was found to be 18 Ohm. The cell breathing was ensured by a thin polyethylene (PE) foil.
Kivoonat
3D nyomtatással készült polipropilén (PP) házat tartalmazó Li-levegő cellát állítottunk össze és teszteltünk. A cellákban katódként termikusan redukált grafén-oxidot alkalmaztunk, amelyet rezorcin-formaldehid gyantából készült, széngélbe ágyaztunk be. A grafén-oxid (GO) tartalom 0-10 m/m % között változott, megállapítottuk, hogy a cellaműködést a GO egyértelműen javítja. Elektrolitként 0,1 M Li-bis(trifluormetánszilfonil)-imide (LiTFSI) sót és 0,1 M KI-ot (redox mediátor) tartalmazó DMSO oldatot alkalmaztunk. A vizsgálatok során 200 cikluson keresztül stabil cellaműködést tapasztaltunk, impedancia mérésekkel meghatároztuk a polivinilidén-fluoriddal és polianilinnel kezelt szűrőpapír membrán ellenállását, amely 18 Ohm-nak adódott. A cellában polietilén membránt használtunk a levegő nedvességtartalmának kizárására.
