Title
Sinteza novih kompozitnih materijala na bazi ugljenične tkanine-polipirola-srebro-hlorida kao punjivih katoda za sisteme na bazi magnezijuma
Creator
Popović, Aleksandra, 1997-
CONOR:
54670089
Copyright date
2024
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)
License description
Dozvoljavate samo preuzimanje i distribuciju dela, ako/dok se pravilno naznačava ime autora, bez ikakvih promena dela i bez prava komercijalnog korišćenja dela. Ova licenca je najstroža CC licenca. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/deed.sr_LATN. Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 24.04.2024.
Other responsibilities
Academic Expertise
Tehničko-tehnološke nauke
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Univerzitetska biblioteka "Svetozar Marković"
Alternative title
Synthesis of new composite materials based on carbon felt-polypyrrole-silver-chloride as rechargeable cathodes for magnesium-based systems
Publisher
[A. S. Popović]
Format
142 str.
description
Tehnološko inženjerstvo - Hemijsko inženjerstvo / Technological engineering - Chemical engineering
Abstract (sr)
Predmet naučnog istraživanja ove disertacije je ispitivanje mogućnosti primene punjivih pozitivnih elektroda na bazi kompozita polipirola, srebro-hlorida i ugljenične tkanine u sistemima sa elektrolitom na bazi morske vode i legurom magnezijuma kao negativnom elektrodom ćelije, kao mogućih izvora električne energije elektronskih i električnih komponenti signalne opreme za spašavanje i plutajućih bova za monitoring životne sredine.
U prvoj fazi izrade disertacije ispitano je elektrohemijsko ponašanje legure magnezijuma AZ63, polipirola i srebro-hlorida sintetisanih elektrohemijskim metodama na grafitnoj, odnosno srebrnoj elektrodi, kao model sistema u cilju ispitivanja elektrohemijskih i električnih karakteristika. U cilju povećanja vrednosti specifičnih kapaciteta, energije i snage i poboljšanja ciklizacionog ponašanja polipirol je sintetisan na ugljeničnoj tkanini visoko razvijene površine. Na tako pripremljenu elektrodu nanet je sloj srebro-hlorida jednostavnom i brzom modifikovanom metodom sukcesivne jonske adsorpcije i reakcije (od eng: Sucesive Ion Layer Adsorption and Reaction, SILAR) u cilju povećavanja napona ćelije i specifičnog kapaciteta. Ispitana je i funkcionalizacija ugljenične tkanine jefitnim komercijalnim rastvorom natrijum-hipohlorita u cilju poboljšanja karakteristika punjive katode. Elektrodni materijali su okarakterisani klasičnim elektrohemijskim metodama u cilju određivanja potencijala, odnosno napona punjenja i pražnjenja, specifičnog kapaciteta, energije i snage, kao i ciklizacione stabilnosti, a takođe i spektroskopskim metodama: FE - SEM, XRD, XPS i FT-IR.
Na kraju je ispitano ponašanje realne ćelije u simuliranoj morskoj vodi i pokazano je da dati sistem može omogućiti pražnjenje tokom kratkih režima sa velikim strujama i snagom za slanje podataka, i kontinualno tokom dužeg vremena pri malim strujama i velikom energijom za napajanje signalnog svetla ili različitih senzora, pri čemu dolazi do redukcije rastvorenog kiseonika na pozitivnoj elektrodi.
Abstract (en)
The main subject of this dissertation is to examine the possibility to apply rechargeable positive electrodes based on a composite of polypyrrole, silver chloride and carbon felt in systems with an electrolyte based on seawater, and a magnesium alloy as the negative electrode of the cell as a potential source of electric energy for electronic and electrical components of signal equipment for rescue and floating buoys for environmental monitoring.
In the first part of the dissertation, the electrochemical behavior of magnesium alloy AZ63, polypyrrole, and silver chloride synthesized by electrochemical methods on a graphite and silver electrode, respectively, was examined, as a model system to test electrochemical and electrical characteristics. To increase the value of specific capacity, energy, and power and improve the cyclization behavior, polypyrrole was synthesized on a carbon felt with a high surface area. A layer of silver chloride was applied to the electrode thus prepared by a simple and fast modified method of successive ion adsorption and reaction (Successive Ion Layer Adsorption and Reaction, SILAR) to increase the cell voltage and specific capacity. The functionalization of the carbon felt with an inexpensive commercial solution of sodium hypochlorite was also tested to improve the characteristics of the rechargeable cathode. Electrode materials were characterized by fundamental electrochemical methods to determine the potentials, i.e. charge and discharge voltage, specific capacity, energy, and power, as well as cycling stability. Additionally, spectroscopic methods: FE - SEM, XRD, XPS, and FT- IR were used.
Finally, the behavior of a real cell in simulated seawater was examined, showing that the given system can enable discharge in short regimes with high currents and power for sending data, and continuously for a long time applications with low currents for powering a signal light or various sensors, whereby a reduction of dissolved oxygen can occur on a positive electrodes.
Authors Key words
Polipirol, ugljenična tkanina, punjiva katoda, baterije, katoda
Authors Key words
Polypyrrole, carbon cloth, rechargeable cathode, battery, cathode
Scientific field:
Classification
544.653.1:66.017/.018(043.3)
Type
Tekst
Abstract (sr)
Predmet naučnog istraživanja ove disertacije je ispitivanje mogućnosti primene punjivih pozitivnih elektroda na bazi kompozita polipirola, srebro-hlorida i ugljenične tkanine u sistemima sa elektrolitom na bazi morske vode i legurom magnezijuma kao negativnom elektrodom ćelije, kao mogućih izvora električne energije elektronskih i električnih komponenti signalne opreme za spašavanje i plutajućih bova za monitoring životne sredine.
U prvoj fazi izrade disertacije ispitano je elektrohemijsko ponašanje legure magnezijuma AZ63, polipirola i srebro-hlorida sintetisanih elektrohemijskim metodama na grafitnoj, odnosno srebrnoj elektrodi, kao model sistema u cilju ispitivanja elektrohemijskih i električnih karakteristika. U cilju povećanja vrednosti specifičnih kapaciteta, energije i snage i poboljšanja ciklizacionog ponašanja polipirol je sintetisan na ugljeničnoj tkanini visoko razvijene površine. Na tako pripremljenu elektrodu nanet je sloj srebro-hlorida jednostavnom i brzom modifikovanom metodom sukcesivne jonske adsorpcije i reakcije (od eng: Sucesive Ion Layer Adsorption and Reaction, SILAR) u cilju povećavanja napona ćelije i specifičnog kapaciteta. Ispitana je i funkcionalizacija ugljenične tkanine jefitnim komercijalnim rastvorom natrijum-hipohlorita u cilju poboljšanja karakteristika punjive katode. Elektrodni materijali su okarakterisani klasičnim elektrohemijskim metodama u cilju određivanja potencijala, odnosno napona punjenja i pražnjenja, specifičnog kapaciteta, energije i snage, kao i ciklizacione stabilnosti, a takođe i spektroskopskim metodama: FE - SEM, XRD, XPS i FT-IR.
Na kraju je ispitano ponašanje realne ćelije u simuliranoj morskoj vodi i pokazano je da dati sistem može omogućiti pražnjenje tokom kratkih režima sa velikim strujama i snagom za slanje podataka, i kontinualno tokom dužeg vremena pri malim strujama i velikom energijom za napajanje signalnog svetla ili različitih senzora, pri čemu dolazi do redukcije rastvorenog kiseonika na pozitivnoj elektrodi.
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.
