jinhyup han

departamento de engenharia de energia

(ciência e tecnologia da bateria)

pós-graduação da UNIT

2019

2.2 detalhes experimentais

2.2.1 preparação de eletrólito sólido

nasicon (na3zr2si2po12) foi usado como um eletrólito sólido para separar o cátodo da água do mar do ânodo. o NASICON foi fabricado por uma reação de estado sólido com base em nosso estudo anterior 38, 75, 76. brevemente, os pós precursores de na3po4· 12h2o, sio2, e zro2 (aldrich) foram misturados uniformemente usando um planetário moinho de bolas (xiamen tmaxcn inc.) e calcinado a 400° C e 1,100° C em ar ambiente. o pó calcinado foi moído e prensado uniaxialmente em grânulos a 7 mpa. os grânulos foram sinterizados a 1,230° C por 10 h em ar ambiente. o diâmetro e a espessura das membranas NASICON finais foram de 16 mm e 1.0 mm, respectivamente, e a densidade medida foi de cerca de 3.07 g cm-3 (~94% do valor teórico)

2.2.2 montagem do compartimento de anodo tipo moeda

as células-moeda de água do mar foram montadas pelo seguinte procedimento. para o compartimento do ânodo, o eletrólito sólido (membrana NASICON) foi fixado à tampa superior aberta e redonda (parte superior do ânodo) feita de polipropileno. na metal (99.9%, sigma aldrich) foi fixado à superfície de um espaçador redondo de aço inoxidável e o eletrólito não aquoso (~20 µl) foi injetado. separadores de polietileno com espessura de 16 µm e diâmetro de 19 mm (celgard) foram inseridos entre o metal na e o NASICON e, em seguida, a tampa superior e a parte inferior do ânodo foram seladas com uma cola epóxi (JB solda 8280), que foi seca por 24 h em ar ambiente. Um sal 1.0 M nacf3so3 (sigma aldrich) foi dissolvido em tetraetilenoglicol dimetiléter (sigma aldrich) e agitado por 4h em atmosfera ar, que foi usada como um eletrólito não aquoso. o conjunto de célula-moeda foi realizado em um vácuo porta-luvas (xiamen tmaxcn inc.) sob um alto pureza ou atmosfera (oxigênio e água < 1.0 ppm).