Charakterizace elektrochemických vlastností hořčíkových baterií při modifikaci elektrolytu

Abstract

Tato práce se zabývá novými elektrolyty pro nabíjecí hořčíkové baterie. Připravené elektrolyty se skládaly z dobře dostupných rozpouštědel a chemikálií, se kterými je možné pracovat v běžných laboratorních podmínkách. Konkrétně se jednalo o roztoky tetrahydrofuranu a dimethylsulfoxidu s chloridem hořečnatým, chloridem hlinitým, chelatonem 1 (kyselina nitrilotrioctová) a chelatonem 3 (disodná sůl kyseliny ethylendiamintetraoctové). Pomocí cyklické voltametrie bylo sledováno, zda elektrolyty umožňovaly rozpouštění a depozici hořčíku. Pro stanovení kinetiky elektrochemických reakcí z pohledu polarizačního odporu byla použita elektrochemická impedanční spektroskopie. Na základě snímků z rastrovacího elektronového mikroskopu a EDS analýzy byl diskutován vliv vzdušného kyslíku a vlhkosti na korozi hořčíkové elektrody během cyklování.This thesis deals with novel electrolytes for magnesium batteries. Prepared electrolytes were composed of affordable solvents and chemicals, which can be handled at normal laboratory conditions. Specifically, solutions of tetrahydrofurane and dimethylsulfoxide with magnesium chloride, aluminium chloride, nitrilotriacetic acid and disodium ethylenediaminetetraacetic acid, were prepared. To determine electrolyte ability of magnesium stripping and deposition, the cyclic voltammetry was used. The kinetics of electrochemical reactions in terms of polarization resistance was studied by electrochemical impedance spectroscopy. Based on scanning electron microscopy and EDS analysis, the effect of atmospheric oxygen and humidity on magnesium electrode corrosion during cycling was discussed.