Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/78223
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorโยธิน ฉิมอุปละ-
dc.contributor.advisorอดิศักดิ์ ไสยสุข-
dc.contributor.authorกรวิชญ์ พิมพ์ตาen_US
dc.date.accessioned2023-06-29T09:39:13Z-
dc.date.available2023-06-29T09:39:13Z-
dc.date.issued2023-03-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/78223-
dc.description.abstractThis research aimed to develop TiO2(B) anode material to improve electrochemical properties such as fast charge, cycle and rate stability, life-long time, and safety, which were more than commercial anode material. In this work, the parameters of synthesis conditions such as hydrothermal temperatures and hydrothermal times on particle size, particle morphology, and crystallinity of as-synthesized TiO2(B) nanoparticles by the hydrothermal process were studied electrochemical properties of lithium-ion battery. The as-synthesized samples were characterized by X-ray diffractometer (XRD) and Scanning electron microscope (SEM). Galvanostatic charge-discharge battery testing, cyclic voltammetry (CV), and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measured the electrochemical properties of samples. The hydrothermal temperature and time influenced the morphology, crystallinity, phase formation of TiO2(B) particles and electrochemical properties in the lithium-ion battery. TiO2(B) nanorods, which were synthesized by using a hydrothermal reaction temperature of 220ºC for 12 hr had the highest specific capacity and fast charge rate of 348.8 and 207.3 mAh/g, which was operated with the current density of 100 mA/g after 100 cycles and current density 5000 mA/g after 1000 cycles, respectively. Moreover, the optimum TiO2(B) nanorods with the highest crystallinity and highest specific capacity, synthesized by hydrothermal reaction temperature of 220ºC for 12 hr, were used to fabricate new composite anode material with nano silicon on a hierarchically porous spherical carbon by sol-gel polymerization, microemulsion and carbonization under carbon dioxide atmosphere to improve high-performance in the lithium-ion battery. The amount of nano silicon and titanate were varied in synthesized composite anode material. The composite materials were studied for their physical appearances and their electrochemical property. The composite in condition 4, which was heated at 700ºC for 2 hr had good morphology of carbon sphere with well TiO2 nanorods distribution, which affected the highest specific capacity of 285.4 mAh/g for 100 cycles at a current density of 100 mA/g.en_US
dc.language.isootheren_US
dc.publisherเชียงใหม่ : บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่en_US
dc.subjectNano composites TiO2(B)en_US
dc.subjectAnode materialsen_US
dc.subjectHigh-performance Li-ion batteryen_US
dc.subjectFast-charge batteryen_US
dc.subjectPorous carbon materialsen_US
dc.titleการพัฒนานาโนคอมพอสิตไทเทเนียมไดออกไซด์เฟสบรอนซ์สำหรับใช้เป็นวัสดุแอโนดประสิทธิภาพสูงในแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนen_US
dc.title.alternativeDevelopment of bronze-phase titanium dioxide nanocomposites for use as high-performance anode materials in lithium-ion batteriesen_US
dc.typeThesis-
thailis.controlvocab.thashนาโนคอมพอสิต-
thailis.controlvocab.thashวัสดุโครงสร้างนาโน-
thailis.controlvocab.thashแบตเตอรี่-
thailis.controlvocab.thashไทเทเนียม-
thesis.degreemasteren_US
thesis.description.thaiAbstractวิทยานิพนธ์นี้ได้ทำการพัฒนาวัสดุแอโนด TiO2(B) สำหรับใช้ในแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนให้มีคุณสมบัติที่สามารถอัดประจุได้เร็วขึ้น มีความเสถียรและอายุการใช้งานที่ยาวนาน และยังมีความปลอดภัยในการใช้งานที่สูงมากกว่าวัสดุแอโนดทางการค้า ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงได้พัฒนาสัณฐาน รูปร่าง และความสมบูรณ์ของผลึกของอนุภาคนาโน TiO2(B) ที่สังเคราะห์ด้วยกระบวนการไฮโดรเทอร์มอล โดยศึกษาปัจจัยในเรื่องอุณหภูมิและระยะเวลาในการสังเคราะห์เพื่อนำไปใช้พัฒนาวัสดุแอโนด TiO2(B) ที่เหมาะสมต่อประสิทธิภาพทางไฟฟ้าเคมีในแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน โดยอนุภาคนาโน TiO2(B) ที่สังเคราะห์ได้จะถูกนำไปวิเคราะห์หาลักษณะเฉพาะด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอ๊กซ์ (XRD) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) และนำไปวิเคราะห์หาคุณสมบัติทางไฟฟ้าเคมีด้วยการทดสอบแบตเตอรี่ด้วยการชาร์จและดิสชาร์จแบบใช้กระแสคงที่ เทคนิคไซคลิกโวลแทมเมตรี (CV) และเทคนิคอิมพีแดนซ์สเปกโทรสโกปีเชิงเคมีไฟฟ้า (EIS) จากศึกษาในเรื่องของปัจจัยของอุณหภูมิและระยะเวลาในการสังเคราะห์พบว่ามีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงลักษณะสัณฐาน รูปร่าง ความสมบูรณ์ผลึกของอนุภาคนาโน TiO2(B) และคุณสมบัติทางไฟฟ้าเคมีของวัสดุแอโนด จากผลการทดสอบพบว่า TiO2(B) ที่มีอนุภาคลักษณะเป็นแท่งนาโนที่ถูกสังเคราะห์ด้วยอุณหภูมิ 220ºC เวลา 12 hr มีความสามารถในการอัดประจุได้เร็วที่สุด ซึ่งมีค่าความจุทางไฟฟ้าสูงที่สุดเท่ากับ 348.8 mAh/g และ 207.3 mAh/g เมื่อทำการทดสอบที่ความหนาแน่นกระแส 100 mA/g จำนวน 100 cycles และที่ความหนาแน่นกระแสสูงสุด 5000 mA/g จำนวน 1000 cycles ตามลำดับ นอกจากนี้ในงานวิจัยยังได้นำแท่งนาโน TiO2(B) ที่ถูกสังเคราะห์ด้วยกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลที่อุณหภูมิ 220ºC เวลา 12 hr ที่มีลักษณะสัณฐาน รูปร่างที่เหมาะสม ความสมบูรณ์ของผลึกของเฟสบรอนซ์ที่สมบูรณ์ และมีความจุทางไฟฟ้าที่ดีที่สุดมาทำการปรับปรุงวัสดุแอโนดให้ดียิ่งขึ้นโดยการนำมาทำเป็นวัสดุแอโนดนาโนคอมพอสิตร่วมกับนาโนซิลิกอนบนตัวรองรับคาร์บอนทรงกลมรูพรุนแบบลำดับขั้นที่ถูกสังเคราะห์ด้วยกระบวนการโซล-เจล พอลิเมอร์ไรเซชัน ไมโครอิมัลชัน และการเผาคาร์บอไนเซชันภายใต้บรรยากาศคาร์บอนไดออกไซด์ เพื่อพัฒนาประสิทธิภาพทางไฟฟ้าเคมีให้ดียิ่งขึ้นโดยศึกษาในเรื่องปริมาณองค์ประกอบของที่นำมาใช้ในการสังเคราะห์วัสดุคอมพอสิตที่ส่งผลต่อลักษณะสัณฐาน รูปร่างที่เหมาะสมที่ส่งผลต่อคุณสมบัติทางไฟฟ้าเคมีในแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน จากการทดสอบพบว่าวัสดุคอมพอสิต 4 ที่ถูกเผาภายใต้บรรยากาศคาร์บอนไดออกไซด์ที่อุณหภูมิ 700ºC เวลา 2 hr มีลักษณะของสัณฐาน รูปร่าง และความสมบูรณ์ของบรอนซ์เฟสที่มีความสมบูรณ์มากที่สุด ส่งผลให้มีค่าความจุทางไฟฟ้ามากที่สุดอยู่ที่ 285.4 mAh/g เมื่อทำการทดสอบที่ความหนาแน่นกระแส 100 mA/g จำนวน 100 cyclesen_US
Appears in Collections:SCIENCE: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
630531075_Korawith Pimta.pdfDevelopment of Bronze-phase Titanium Dioxide Nanocomposites for Use as High-performance Anode Materials in Lithium-ion Batteries7.12 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.