jinhyup han

Fachbereich Energietechnik

(Batteriewissenschaft und -technologie)

Graduiertenschule der UNIST

2019

2.2 experimentelles Detail

2.2.1 Zubereitung von Festelektrolyten

nasicon (na3zr2si2po12) wurde als Festelektrolyt verwendet, um die Meerwasserkathode von der Anode zu trennen. das NASICON wurde durch eine Festkörperreaktion hergestellt, basierend auf unserer früheren Studie 38, 75, 76. kurz, die Vorläuferpulver von na3po4· 12h2o, sio2, und zro2 (aldrich) wurden unter Verwendung von a gleichmäßig gemischt planetarisch Kugelmühle (xiamen tmaxcn inc.) und bei 400 kalziniert° C und 1,100° C in Umgebungsluft. wurde das kalzinierte Pulver gemahlen und bei 7 MPa. uniaxial zu Pellets gepresst. Die Pellets wurden bei 1,230 gesintert° C für 10 h in Umgebungsluft. Durchmesser und Dicke der endgültigen NASICON-Membranen betrugen 16 mm bzw. 1.0 mm,, und die gemessene Dichte betrug etwa 3.07 g cm-3 (~94% des theoretischen Wertes)

2.2.2 Montage des Münzanodenraums

die Meerwasser-Knopfzellen wurden nach folgendem Verfahren zusammengebaut. für den Anodenraum, wurde der Festelektrolyt (NASICON-Membran) an der offenen und runden oberen Kappe (Anodenoberteil) aus Polypropylen. aus Metall befestigt (99.9%, Sigma Aldrich) wurde an der Oberfläche eines runden Abstandshalters aus rostfreiem Stahl befestigt und der nicht-wässrige Elektrolyt (~20 µl) wurde injiziert. Polyethylenseparatoren mit einer Dicke von 16 µm und einem Durchmesser 19 mm (Celgard) wurden zwischen Na-Metall und NASICON eingefügt und dann die obere Kappe und das Anodenunterteil mit einem Epoxidkleber (JB Weld 8280), versiegelt, der 24 h an Umgebungsluft getrocknet wurde. Ein 1.0 M nacf3so3 (Sigma Aldrich)-Salz wurde in Tetraethylenglykoldimethylether (Sigma Aldrich) gelöst und 4 h in einer Ar-Atmosphäre, gerührt, die als nichtwässriger Elektrolyt. in der Knopfzellenanordnung verwendet wurde wurde in einem durchgeführt Vakuum Handschuhfach (xiamen tmaxcn inc.) unter einem Hoch Reinheit der Atmosphäre (Sauerstoff und Wasser < 1.0 ppm).