Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Synthesis and characterization of electrolytes for lithium-ion batteries containing ionic liquid with non-conventional anion

Bartłomiej Paolo Siroń

Abstract

The presented work includes a few main chapters. The theoretical part was divided into two main sections. Firstly, the basic information in terms of lithium-ions batteries was included. The second section contains description of properties and probable usage of ionic liquids as the less toxic solvents for Li-ion batteries. Nextly, the synthesis of analyzed ionic liquids was described. The last part refers to applied methods and results of performed studies. The synthesis of the ionic liquid was performed and involved two stages. The substance synthesized and analized was tributhylmethylammonium 4,5-dicyano-2-(pentafluoroethyl)imidazolate In order to confirm the structure and estimate the degree of ionic association, the Nuclear Magnetic Resonance (13C NMR, 19F NMR, 1H NMR ) and Raman Spectroscopy were conducted. Thermal stability of the substance was analyzed by means of the DSC (Differential Scanning Calorimetry). Electrochemical properties of the compound were also analyzed in therms of its conductivity and electrochemical stability. The final stage included viscosity analysis. The studies showed that the synthesized ionic liquid presented properties, which may confirm its pontential use as an alternative for the solvents applied in Li-ion batteries. The new substance is thermally and electrochemicaly stable and enabled the charge transport in the wide range of temperatures.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Bartłomiej Paolo Siroń (FC) Bartłomiej Paolo Siroń,, Faculty of Chemistry (FC)
Title in Polish
Synteza i badanie właściwości elektrolitów do ogniw litowo-jonowych zawierających ciecz jonową z niekonwencjonalnym anionem
Supervisor
Marek Marcinek (FC/CofIC) Marek Marcinek,, Chair Of Inorganic Chemistry (FC/CofIC)Faculty of Chemistry (FC)
Certifying unit
Faculty of Chemistry (FC)
Affiliation unit
Chair Of Inorganic Chemistry And Solid State Technology (FC/CofIC)
Study subject / specialization
, Technologia Chemiczna
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
11-02-2016
Issue date (year)
2016
Reviewers
Maciej Zawadzki (FC/DPC) Maciej Zawadzki,, Department Of Physical Chemistry (FC/DPC)Faculty of Chemistry (FC) Marek Marcinek (FC/CofIC) Marek Marcinek,, Chair Of Inorganic Chemistry (FC/CofIC)Faculty of Chemistry (FC)
Keywords in Polish
ciecze jonowe, ogniwa litowo-jonowe, elektrolity
Keywords in English
ionic liquids lithium-ion batteries, electrolites
Abstract in Polish
Prezentowana praca składa się z kilku głównych części. Rozdział teoretyczny został podzielone na dwie główne części. W pierwszej opisano podstawowe wiadomości teoretyczne na temat baterii litowo-jonowych, w drugiej zostały opisane właściwości, oraz prawdopodobne zastosowanie cieczy jonowych w bateriach litowo-jonowych jako nowych mniej toksycznych rozpuszczalników. W kolejnej części przedstawiono sposób syntezy badanej cieczy jonowej, a na koniec metody oraz wyniki przeprowadzonych badaniach. Synteza cieczy jonowej odbyła się w dwóch etapach. Zsyntezowaną i badaną cieczą jonową jest 4,5-dicyjano-2-(pentafluoroetylo)imidazolan tributylometyloamoniowy. W celu potwierdzenia struktury oraz oszacowania stopnia asocjacji jonowych wykonano badania za pomocą spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego (13C NMR, 19F NMR, 1H NMR ) oraz spektroskopii Ramana. Stabilność termiczną przebadano przy użyciu różnicowej kalorymetrii skaningowej. Sprawdzono również właściwości elektrochemiczne korzystając z badania przewodności oraz stabilności elektrochemicznej. Ostatnim badaniem było sprawdzenie lepkości uzyskanej substancji. Badania wykazały, że zsyntezowana ciecz jonowa posiada właściwości pozwalające na potencjalne zastosowanie jej jako alternatywnego rozpuszczalnika w elektrolitach baterii Li-ion. Jest stabilna w szerokim zakresie temperatur. Umożliwia transport ładunku w całym zakresie badanych temperatur. Posiada szerokie okno stabilności elektrochemicznej.
File
  • File: 1
    bartlomiej siron praca inzynierska.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 8433

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT5883ec1926114d70bb0fecfedfae2ca0/
URN
urn:pw-repo:WUT5883ec1926114d70bb0fecfedfae2ca0

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page