Scriptiebank overzicht

Lithium-ion batterijen spelen een belangrijke rol in de wereldwijde verschuiving weg van traditionele fossiele brandstoftechnologieën naar meer duurzame oplossingen voor energieproductie en -opslag. Echter, met de toenemende vraag naar Li-ion batterijen neemt ook de afhankelijkheid van kritieke grondstoffen, waaronder kobalt, toe. Een mogelijke oplossing ligt in de ontwikkeling van kobaltvrije elektroden, wat de afhankelijkheid van schaarse hulpbronnen zou kunnen verminderen. Deze masterthesis richt zich op het bestuderen van de volgende generatie LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO) spinel positieve elektroden. Om het optimale ontwerp van Li-ion batterijen met deze LNMO positieve elektrode te modelleren, is het belangrijk om betrouwbare en kwantitatieve waarden te verkrijgen voor onder andere de lithium-ion diffusiecoëfficiënt. Het hoofddoel van deze thesis is daarom het ontwikkelen van een robuust begrip van de evolutie van de lithiumdiffusiecoëfficiënt in dunne film LNMO-elektroden door middel van diverse experimentele benaderingen. Doordat de elektrode een dunne film is in plaats van een composiet, kan een systeem worden gemodelleerd waarin andere componenten zoals bindmiddelen en geleidende toevoegingen worden vermeden. De technieken die worden gebruikt om de diffusiecoëfficiënt te bepalen zijn GITT, PITT en ICI. Met deze technieken kan de evolutie van de diffusiecoëfficiënt als functie van de spanning worden bepaald. De drie technieken resulteren in diffusiviteiten die qua grootteorde verschillen, maar dezelfde trends laten zien. Voor respectievelijk ICI, PITT en GITT worden diffusiecoëfficiënten gevonden die variëren van 10−9 tot 10−13 cm²/s, 10−11 tot 10−13 cm²/s en 10−13 tot 10−15 cm²/s. Door de verschillende technieken te vergelijken, wordt geconcludeerd dat PITT het meest betrouwbaar is om de diffusiecoëfficiënt te bepalen voor dunne film LNMO-elektroden, vooral in het hoge spanningsgebied. Bovendien wordt ook de impact van de dikte van de dunne filmelektrode onderzocht. Dit toonde een gedragsverandering vanaf een dikte van 200 nm.

This thesis analysed the effect on material scarcity of the soaring wind and solar markets
as energy sources, together with the deployment of batteries and the green hydrogen production
as storage alternatives. It classed the impact on raw materials in 3 categories: critical, moderated, limited

In de strijd tegen de opwarming van de aarde en de luchtvervuiling is het van essentieel belang om de uitstoot van broeikasgassen drastisch te verminderen. Aangezien de transportsector verantwoordelijk is voor een aanzienlijk percentage van deze uitstoot, en de auto hierbij de olifant in de kamer is, kan men hier een groot verschil maken. Deze thesis simuleert daarom enkele scenario’s die de CO2-uitstoot van personenwagens kunnen verminderen: meer autodelen, meer recyclage van staal bij de productie van auto’s en meer elektrische salariswagens in plaats van diesel.

Afval van papierindustrie in de strijd tegen de Afrikaanse slaapziekteBiomassa als duurzaam alternatief voor fossiele brandstoffenGezien de eindige reserves aan aardolie en andere fossiele brandstoffen, groeit de laatste jaren het besef dat de mens op zoek dient te gaan naar duurzame bronnen voor brandstoffen en chemicaliën. Energie uit vloeibare brandstoffen kan eventueel vervangen worden door wind- water- of zonne-energie tot zelfs geothermale energie.

I.     NOOD ALTERNATIEVE ENERGIEBRONNENBerekeningen hebben aangetoond dat tegen 2025 ongeveer 7.8 miljard mensen zullen leven op onze planeet[1]. Deze bevolkingstoename leidt, samen met de luxueuze levensstijl en slinkende energievoorraden, tot een dringende zoektocht naar alternatieve bronnen om aan de globale energievraag te voldoen.

De positiebepaling van - een klein aantal - onzuiverheden in germaniumDe dag van vandaag wil iedereen graag snelle en betere computers. Hiervoor is een steeds betere chiptechnologie nodig. De vraag is hoe we zo goed mogelijk aan deze vraag kunnen voldoen. Een mogelijke oplossing is de horizon verruimen door onderzoek te doen naar andere elementen die als basismateriaal kunnen dienen voor de productie van chips. Germanium zou een mogelijkheid kunnen zijn in plaats van het tot nu toe veelvuldig gebruikte element silicium. In germanium kunnen ook onzuiverheden ingevoegd worden.

Licht-uitstralende diodes of leds vind je de laatste jaren op veel plaatsen: je gsm of smartphone, televisietoestellen en verlichting. De voornaamste redenen hiervoor zijn hun laag energieverbruik, lange levensduur en onverwoestbaarheid. Voor de meeste toepassingen heb je geen gekleurd, maar wit licht nodig. In witte leds worden zogenaamde luminescente materialen of fosforen gecombineerd tot het gewenste wit wordt verkregen. Fosforen zijn, met hun kleurrijke lichtemissie, een cruciaal onderdeel van witte leds.

Nieuwe elementaire bouwstenen voor innovatieve toepassingen
 
Dankzij hun uitzonderlijke eigenschappen zijn koolstof nanobuizen de elementaire bouwstenen in tal van innovatieve toepassingen. Hun uitgebreid potentieel sloeg de wetenschappelijke wereld met verstomming. De technologische revolutie staat op het punt in een nanotechnologische revolutie te transformeren.
 
Alles, werkelijk alles wat je je kan inbeelden is opgebouwd uit moleculen. Er bestaan ontzaglijk veel soorten moleculen en door de juiste combinaties ervan krijg je mensen, dieren, planten, planeten, sterren … .