Polymerní nanokompozity na bázi jílových minerálů pro lithium-iontové baterie

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá přípravou práškového elektrolytu pro lithium iontové baterie. Pro přípravu práškového elektrolytu bylo využito jílových minerálů vermikulitu a montmorillonitu jako matrice. Do těchto matric byla interkalována lithná sůl lithium trifluormethansulfonát (LITFMS) a následně jeden z dvojice polymerů polyvinylidenfluorid (PVDF) a polyethylen oxid (PEO). K charakterizaci připravených materiálů bylo využito rentgenové difrakční (XRD) analýzy, infračervená (IR) spektroskopie, skenovací elektronové mikroskopie (SEM) a diferenční skenovací kalorimetrie (DSC). XRD analýza potvrdila interkalaci lithné soli i polymerů u obou jílových minerálů. Pomocí IR spektroskopie byly zjištěny jednotlivé vazby v směsích jílových minerálů. Pomocí SEM byla hodnocena struktura a morfologie částic jednotlivých vzorků. DSC analýza následně potvrdila pozitivní vliv jílové matrice jako bariéry hoření.

This bachelor thesis deals with the preparation of electrolyte powder for lithium-ion batteries. Clay minerals vermiculite and montmorillonite were used as matrices for preparation of powder electrolyte. The lithium salt of lithium trifluoromethanesulfonate (LITFMS) was intercalated into these matrices. Last part of electolyte were the polymers. The polymers used here were polyvinylidenfluoride (PVDF) and polyethylene oxide (PEO). For characterization of prepared materials were used X-ray diffraction (XRD) analysis, Infrared (IR) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and differential scanning calorimetry (DSC). XRD analysis confirmed the successful intarcation of lithium salt and polymers into both clay minerals. Individual bonds in mixtures of clay minerals were determined by IR spectroscopy. The structure and morphology of individual samples was studied by SEM. DSC analysis subsequently confirmed the positively effects of the clay matrix as a flame barrier.