Title
Primena VO2(B) kao katalizatora u reakciji dehidriranja MgH2 i kao interkalatnog materijala u litijumskim baterijama
Creator
Milošević, Sanja, 1983-
Copyright date
2016
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)
License description
Dozvoljavate samo preuzimanje i distribuciju dela, ako/dok se pravilno naznačava ime autora, bez ikakvih promena dela i bez prava komercijalnog korišćenja dela. Ova licenca je najstroža CC licenca. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/deed.sr_LATN. Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Committee report
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 04.07.2016.
Other responsibilities
mentor
Cvjetićanin, Nikola, 1959-
mentor
Grbović Novaković, Jasmina
član komisije
Stojković Simatović, Ivana, 1979-
član komisije
Mentus, Slavko, 1946-
Academic Expertise
Prirodno-matematičke nauke
Academic Title
-
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Fakultet za fizičku hemiju
Alternative title
Usage of VO2(B) as a catalyst in the dehydration reaction of MgH2 and as an intercalate material in lithium batteries
Publisher
[S. S. Milošević]
Format
[10], 120, VII listova
description
Fizička hemija - Fizička hemija materijala i Fizička hemija–Elektrohemija / Physical Chemistry - Physical Chemistry of materials and Physical Chemistry–
Electrochemistry
Abstract (sr)
Četiri polimorfa vanadijum-dioksida privlače pažnju zbog svojih jedinstvenih
osobina, dok je polimorf VO2(B) posebno interesantan zbog katalitičkih i
elektrohemijskih osobina. VO2(B) monoklinični polimorf, pored toga što se koristi kao
katalizator, privlači pažnju naučnika i ispituje se njegova primena kao elektrodnog
materijala u litijum-jonskim baterijama.
Cilj ove doktorske disertacije je ispitivanje mogućih primena VO2(B). U prvom
delu disertacije, ispitivan je uticaj katalitičkih osobina VO2(B) na desorpciju vodonika
iz MgH2, dobro poznatog čvrstog medijuma za skladištenje vodonika. U drugom delu
disertacije VO2(B) je ispitivan kao potencijalni anodni materijal u Li-jonskim
baterijama.
Kao katalizator, VO2(B) je dodavan u različitim masenim procentima osnovnom
materijalu MgH2, a zatim je vršeno mehaničko mlevenje ovih uzoraka da bi se postigla
ravnomerna distribucija katalizatora u osnovni materijal. Kao rezultat korišćenja dva
različita mehanička mlina i variranjem koncentracija katalizatora, dobijene su dve serije
uzoraka. Uzorci su zatim ispitivani metodama rendgenostrukturne analize, skenirajuće
elektronske mikroskopije i laserskim određivanjem raspodele veličine čestica, radi
utvrđivanja fazne i morfološke strukture. Termalnim metodama analize su zatim
ispitivane desorpcione osobine uzoraka. Utvrđene su najoptimalnije koncentracije i
parametri za dobijanje najboljih desorpcionih rezultata. Postignuto je smanjenje
desorpcione temperature za oko 60°C u odnosu na čist MgH2. Zatim je izvršeno
cikliranje uzoraka na različitim temperaturama i pritiscima, a različitim kinetičkim
modelima izračunate su prividne energije aktivacije za disocijaciju vodonika koje iznose
54kJ/mol i 65kJ/mol. Uzorci su ispitani metodama ramanske i infracrvene
spektroskopije i zaključeno je da se desorpcija odvija preko multivalentnog sistema
VO2/VH2. Zaključeno je da su postignute odlične sorpcione osobine uzoraka i veoma
brza kinetika (~94% desorbovanog vodonika za samo 85 sekundi na 360°C/1bar)
zahvaljujući mehaničkom mlevenju u visoko-energetskom mlinu sa katalizatorom...
Abstract (en)
Four polymorphs of vanadium-dioxide draw attention because of their unique
properties, while polymorph VO2(B) is interesting because of its catalytic and
electrochemical properties. Eventhough monoclinic polymorph VO2(B) draws attention
of a scientific comunity primary as a catalyst, there is also considerable interest in its
application as an electrode material in Li-ion batteries.
The aim of this dissertation is to investigate possible applications of VO2(B) as a
catalyst for dehydration reaction of MgH2 and as an intercalate material in lithium
batteries. The first part of dissertation deals with catalytic activity of VO2(B) while in
the second part of dissertation VO2(B) has been examined as a potential anode material
in Li-ion batteries.
As a catalyst, VO2(B) was added in different weight ratios to a base material
(MgH2), and mechanically milled in order to achieve an even distribution of catalyst in
MgH2 base material. As a result of using two different mechanical mills and various
catalyst concentrations, two series of materials were produced. Afterward, samples were
examined by X-ray diffraction method, scanning electronic microscopy and laser
scattering particle size distribution analyzer, in order to determine the phase and
morphological structure. Desorption properties of materials were investigated by
methods of thermal analysis. The optimal concentration and parameters were
determined for achieving the best desorption results. The reduction of desorption
temperature of about 60°C was achieved compared to desorption temperature of pure
MgH2. Subsequently, cycling of samples was carried out at different temperatures and
pressures. Using different kinetic models, apparent activation energies for desorption
were determined: 54kJ/mol and 65kJ/mol. Raman and infrared spectroscopic methods
were applied and it was concluded that desorption occurs via VO2/VH2 multivalent
system. It was concluded that great sorption properties and very fast kinetics (~94% of
hydrogen was desorbed in just 85 seconds at 360°C/1bar) were achieved thanks to...
Authors Key words
VO2(B), hidrotermalna sinteza, mehaničko mlevenje, kataliza, MgH2,
skladištenje vodonika, adsorpcija, desorpcija, kinetika, anodni materijal,
elektrohemijske osobine, organska Li-jonska baterija, vodena Li-jonska baterija
Authors Key words
VO2(B), hydrothermal synthesis, mechanical milling, catalysis, MgH2,
hydrogen storage, adsorption, desorption, kinetics, anode material electrochemical
properties, organic Li-ion battery, aqueous Li-ion battery
Classification
544
Type
Tekst
Abstract (sr)
Četiri polimorfa vanadijum-dioksida privlače pažnju zbog svojih jedinstvenih
osobina, dok je polimorf VO2(B) posebno interesantan zbog katalitičkih i
elektrohemijskih osobina. VO2(B) monoklinični polimorf, pored toga što se koristi kao
katalizator, privlači pažnju naučnika i ispituje se njegova primena kao elektrodnog
materijala u litijum-jonskim baterijama.
Cilj ove doktorske disertacije je ispitivanje mogućih primena VO2(B). U prvom
delu disertacije, ispitivan je uticaj katalitičkih osobina VO2(B) na desorpciju vodonika
iz MgH2, dobro poznatog čvrstog medijuma za skladištenje vodonika. U drugom delu
disertacije VO2(B) je ispitivan kao potencijalni anodni materijal u Li-jonskim
baterijama.
Kao katalizator, VO2(B) je dodavan u različitim masenim procentima osnovnom
materijalu MgH2, a zatim je vršeno mehaničko mlevenje ovih uzoraka da bi se postigla
ravnomerna distribucija katalizatora u osnovni materijal. Kao rezultat korišćenja dva
različita mehanička mlina i variranjem koncentracija katalizatora, dobijene su dve serije
uzoraka. Uzorci su zatim ispitivani metodama rendgenostrukturne analize, skenirajuće
elektronske mikroskopije i laserskim određivanjem raspodele veličine čestica, radi
utvrđivanja fazne i morfološke strukture. Termalnim metodama analize su zatim
ispitivane desorpcione osobine uzoraka. Utvrđene su najoptimalnije koncentracije i
parametri za dobijanje najboljih desorpcionih rezultata. Postignuto je smanjenje
desorpcione temperature za oko 60°C u odnosu na čist MgH2. Zatim je izvršeno
cikliranje uzoraka na različitim temperaturama i pritiscima, a različitim kinetičkim
modelima izračunate su prividne energije aktivacije za disocijaciju vodonika koje iznose
54kJ/mol i 65kJ/mol. Uzorci su ispitani metodama ramanske i infracrvene
spektroskopije i zaključeno je da se desorpcija odvija preko multivalentnog sistema
VO2/VH2. Zaključeno je da su postignute odlične sorpcione osobine uzoraka i veoma
brza kinetika (~94% desorbovanog vodonika za samo 85 sekundi na 360°C/1bar)
zahvaljujući mehaničkom mlevenju u visoko-energetskom mlinu sa katalizatorom...
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.