Hard carbon is regarded as one of the most promising anode materials for sodium-ion battery. However, the ash content of the hard carbon anode inherited from the precursor have several negative impacts on the electrochemical performance of hard carbon. The traditional method utilizes strong inorganic acid washing to reduce the ash content of hard carbon. However, this method results in heavy environment pressure and safety hazards. Therefore, it’s necessary to exploring an alternative ash content removal method which is safer and environment friendly. This project develops an environmentally friendly approach to remove ash from hard carbon by using acetic acid. This approach effectively reduces the ash content and enhances the electrochemical performance of the hard carbon anode. The ash content of hard carbon decrease from 1.57 wt% to 0.655 wt% after the 4 mol /L acetic acid treatment. The two-step treatment process also studied in this project and shows a better ash removal ability than one-step treatment process. The ash content of 4 mol /L acetic acid and 20 wt% KOH only 0.28 wt%. Furthermore, the electrochemical performance of the two- step treated hard carbon exhibits notable improvements, including enhanced initial Columbic efficiency (from 84.53% to 88.11%), reversible capacity (from 244.2 mAh g-1 to 280.8 mAh g-1). The long cycle performance of chemical treated hard carbon anode need further investigations in future studies. / Hårt kol anses vara ett av de mest lovande anodmaterialen för natriumjonbatterier. Askhalten i den hårda kolanoden som ärvts från prekursorn har dock flera negativa effekter på den elektrokemiska prestandan hos hårt kol. Den traditionella metoden använder stark oorganisk syratvättning för att minska askhalten av hårt kol. Denna metod resulterar dock i hög miljöbelastning och säkerhetsrisker. Därför är det nödvändigt att utforska en alternativ metod för borttagning av askinnehåll som är säkrare och miljövänligare. Detta projekt utvecklar ett miljövänligt tillvägagångssätt för att ta bort aska från hårt kol genom att använda ättiksyra. Detta tillvägagångssätt reducerar effektivt askinnehållet och förbättrar den elektrokemiska prestandan hos den hårda kolanoden. Askhalten i hårt kol minskar från 1,57 viktprocent till 0,655 viktprocent efter 4 mol/L ättiksyrabehandlingen. Tvåstegsbehandlingsprocessen studerades också i detta projekt och visar en bättre förmåga att avlägsna aska än enstegsbehandling. Askhalten av 4 mol/L ättiksyra och 20 viktprocent KOH är endast 0,28 viktprocent. Dessutom uppvisar den elektrokemiska prestandan hos det tvåstegsbehandlade hårda kolet anmärkningsvärda förbättringar, inklusive förbättrad initial Columbic effektivitet (från 84,53 % till 88,11 %), reversibel kapacitet (från 244,2 mAh g-1 till 280,8 mAh g-1). Den långa cykelprestandan hos kemiskt behandlad hård kolanod behöver ytterligare undersökningar i framtida
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-329742 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Wang, Diwen |
| Publisher | KTH, Materialvetenskap |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2023:403 |
Page generated in 0.0021 seconds