Characteristics of Anodes for Li-ion Batteries from Coconut Shell Activated Carbon as Environmentally-Friendly Technology

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 38

فایل این مقاله در 6 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JREE-12-2_006

تاریخ نمایه سازی: 11 خرداد 1404

چکیده مقاله:

Activated carbon is a promising material for fabricating anodes in lithium-ion batteries due to its excellent electrochemical properties. One widely available and sustainable source for producing activated carbon is coconut shell. Several key factors influence the manufacturing process of anode materials, including the mass ratio of activated carbon to lithium hydroxide (LiOH), the binder mass percentage, and the sintering temperature. This study investigates the impact of variations in binder mass ratio (w/w) and sintering temperature on the electrical conductivity of the resulting anode. The fabrication process begins by mixing activated carbon derived from coconut shell with LiOH in a ۱:۲ mass ratio. Carboxymethyl Cellulose (CMC) is used as a binder in varying mass percentages of ۱%, ۲%, ۳%, ۴%, and ۵%. The prepared mixture is dried at ۳۰۰℃ for ۶۰ minutes before being molded into tablet form. These anode tablets are then subjected to sintering at different temperatures of ۳۵۰℃, ۴۰۰℃, ۴۵۰℃, ۵۰۰℃, and ۵۵۰℃. The electrical conductivity of the fabricated anodes ranged from ۳.۸۵×۱۰⁻¹ to ۱.۶۳×۱۰⁻¹ S/cm. SEM analysis revealed that the anode structure consists of small, irregularly shaped, and porous particles. The highest conductivity, ۳.۸۵×۱۰⁻¹ S/cm, was observed at ۴۵۰℃ with a ۱% binder ratio. However, due to brittleness, the optimal condition was determined to be ۴۵۰℃ with a ۲% CMC binder ratio, achieving a conductivity of ۳.۷۴×۱۰⁻¹ S/cm while maintaining structural stability.

نویسندگان

Kirana Salshabila

Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Universitas Pembangunan Nasional Veteran Jawa Timur, P. O. Box: ۶۰۹۲۴, Surabaya, Indonesia.

Diana Wardhani

Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Universitas Pembangunan Nasional Veteran Jawa Timur, P. O. Box: ۶۰۹۲۴, Surabaya, Indonesia.

Handy Khalid

Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Universitas Pembangunan Nasional Veteran Jawa Timur, P. O. Box: ۶۰۹۲۴, Surabaya, Indonesia.

Erwan Saputro

Low Carbon Technology Research Center, Universitas Pembangunan Nasional Veteran Jawa Timur, P. O. Box: ۶۰۹۲۴, Surabaya, Indonesia.

Ardika Nurmawati

Low Carbon Technology Research Center, Universitas Pembangunan Nasional Veteran Jawa Timur, P. O. Box: ۶۰۹۲۴, Surabaya, Indonesia.

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :