Výzkum záporných elektrodových hmot založených na uhlíku pro sodno-iontové baterie

Abstract

Tato práce se zaměřuje na vývoj hmot záporných elektrod pro sodno-iontové baterie. Obsahuje popis základních částí a principu baterií. Úsek teoretické části práce je věnována bateriím lithium-iontovým, jelikož se jedná o jeden z nejrozšířenějších typů baterií a jejich operační princip je velmi podobný tomu u baterií sodno-iontových. Dále práce popisuje základní materiály jednotlivých částí sodno-iontových baterií. Pozornost je také dána materiálům záporných elektrod, a to konkrétně materiálům na bázi uhlíku a křemíku. Je zde zahrnut postup výroby elektrod a následná stavba a měření elektrochemických vlastností poločlánků, u nichž bylo využito kovového sodíku v kombinaci s elektrodami z tvrdého uhlíku a nanočástic křemíku.

This semestral thesis is focused on the development of negative electrode materials in sodium-ion batteries. A description of primary parts and working principle is included. Part of the thesis is focused on lithium-ion batteries, as they are one of the most used battery type and their principle of operation is similar to that of sodium-ion batteries. Next, materials for sodium-ion batteries are described, as they are one of the possible replacements for lithium-ion batteries. Additionally, negative electrode materials such as hard carbon are being discussed. The electrode fabrication process and subsequent construction and measurement of the electrochemical properties of the half-cells are presented, where sodium metal was used in combination with hard carbon electrodes and silicon nanoparticles.