Lignin-based anode materi?als for sustainable lithium ion batteries

Abstract

Günlük hayatta sıklıkla kullandığımız pillerin en büyük avantajı elektrik enerjisini depolaması ve taşınabilir hale getirmesidir. Günümüzün en önemli ihtiyaçlarından biridir. Enerji yoğunluğu, düşük kendi kendine deşarj oranları ve çevrim kararlılığı ile lityum iyon piller enerji depolama için en iyi pil sistemlerinden biri olarak kabul edilir. Enerji depolama sistemleri için popüler bir teknik, elektrik enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürmek, hücrelerde depolamak ve taşınabilir hale getirmektir. Düşük maliyetli, yüksek performanslı lityum iyon pillere, elektronik aletlerin hızlı büyümesi sonucunda daha fazla talep vardır. Ticari lityum iyon pillerin maliyeti ve performansı büyük ölçüde anot malzemeleri tarafından belirlenir. Ancak geleneksel pillerde kullanılan kimyasallar ve fosil kaynakları insan sağlığına ve çevreye zararlıdır. Gelişmiş ve gelişmekte olan ülkeler yeşil doğa ve çevre koruma ilkesini benimsemiştir. Yeşil teknoloji, doğada bulunan kaynakların daha verimli kullanılması yoluyla sürdürülebilir temiz teknolojiyi mümkün kılar. Lignin, selülozdan sonra doğada en bol bulunan doğal polimerdir. Biyolojik olarak parçalanabilir, toksik değildir ve termal kararlılığa sahiptir. Bu öneride, lignin bazlı gözenekli anot malzemeleri ve bunların elektrokimyasal aktiviteleri incelenmiştir. Lignin bazlı anotların morfolojisi SEM ile karakterize edildi. Lignin polimer karışımları kullanılarak elde edilen anot malzemeleri, yarım hücreli lityum iyon pillerde bağımsız anotlar olarak kullanıldı ve şarj ve deşarj davranışları farklı akım yoğunluklarında test edildi.The biggest advantage of batteries that we frequently use in daily life is that they store electrical energy and make it portable. It is one of the most important needs of today. With their energy density, low self-discharge rates, and cycle stability, lithium-ion batteries are regarded as one of the best battery systems for energy storage. One popular technique for energy storage systems is to transform electrical energy into chemical energy, store it in cells, and make it portable. Low-cost, high-performance lithium-ion batteries are in greater demand as a result of the quick growth of electronic gadgets. The cost and performance of commercial lithium-ion batteries are largely determined by the anode materials. However, the chemicals and fossil resources used in conventional batteries are harmful to human health and the environment. Developed and developing countries have adopted the principle of green nature and environmental protection. Green technology enables sustainable, clean technology through more efficient use of resources found in nature. Lignin is the most abundant natural polymer in nature after cellulose. It is biodegradable, non-toxic, and has thermal stability. In this proposal, lignin-based porous anode materials and their electrochemical activities were investigated. The morphology of lignin-based anodes was characterized by SEM. The anode materials obtained using lignin polymer blends were used as independent anodes in half-cell lithium-ion batteries, and their charge and discharge behaviors were tested at different current densities.