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Improved Discharge Capacity of Zinc Particles by Applying Bismuth-Doped Silica Coating for Zinc-Based Batteries Batteries

DOI zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00004640
URN zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: urn:nbn:de:bvb:703-epub-4640-6

Titelangaben

Michlik, Tobias ; Rosin, Andreas ; Gerdes, Thorsten ; Moos, Ralf:
Improved Discharge Capacity of Zinc Particles by Applying Bismuth-Doped Silica Coating for Zinc-Based Batteries Batteries.
In: Batteries. Bd. 5 (2019) Heft 1 . - No. 32.
ISSN 2313-0105
DOI der Verlagsversion: https://doi.org/10.3390/batteries5010032

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Angaben zu Projekten

Projekttitel:
Offizieller Projekttitel
Projekt-ID
PrintEnergy
13XP5015A
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Ohne Angabe

Projektfinanzierung: Bundesministerium für Bildung und Forschung

Abstract

Corrosion and discharge behavior of battery-grade zinc particles coated with a silica layer doped with bismuth was investigated and compared with untreated zinc powder. Electrochemical investigations were carried out in half-cell configuration. The electrolyte was 6 M KOH in excess. Coated zinc particles provided a discharge capacity of 737 mAh g−1 (89.9% DoD) versus 633 mAh g−1 (77.2% DoD) of untreated zinc particles after a dwell time of 1 h in KOH. The silica coating reduced the direct contact of the zinc surface with the electrolyte and thus minimized the hydrogen evolution reaction, which led to an increased discharge capacity. Additionally, bismuth doping enhanced conductivity within the silica coating and increased zinc utilization. Those coated zinc particles inhibited corrosion, i.e., corrosion efficiency reached 87.9% compared to uncoated zinc. Additionally, the coating achieved a capacity retention of 90.9% (670 mAh g−1) after 48 h dwell time in 6 M KOH. The coatings were prepared by sol-gel technology and characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffractometry (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy (SEM), and Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface determination.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Themengebiete aus DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Werkstoffverfahrenstechnik
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien > Lehrstuhl Funktionsmaterialien - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos
Profilfelder > Advanced Fields > Neue Materialien
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayreuther Materialzentrum - BayMAT
Forschungseinrichtungen > Forschungsstellen > Zentrum für Energietechnik - ZET
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien
Profilfelder
Profilfelder > Advanced Fields
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen
Forschungseinrichtungen > Forschungsstellen
Sprache: Englisch
Titel an der UBT entstanden: Ja
URN: urn:nbn:de:bvb:703-epub-4640-6
Eingestellt am: 27 Mrz 2020 11:20
Letzte Änderung: 27 Mrz 2020 11:20
URI: https://epub.uni-bayreuth.de/id/eprint/4640

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