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Multifunctional characterization of high tensile strength PEO/PVP blend based composites with InAs nanowire fillers for structural sodium ion batteries

Iyer, Vasan und Kumar, Sandeep und Pettersson, Håkan und Petersen, Jan und Geier, Sebastian und Wierach, Peter (2025) Multifunctional characterization of high tensile strength PEO/PVP blend based composites with InAs nanowire fillers for structural sodium ion batteries. ACS Applied Nano Materials. American Chemical Society. ISSN 2574-0970. (eingereichter Beitrag)

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Kurzfassung

The structural integration of energy storage could play a pivotal role in designing more efficient, lightweight systems such as electric transport, internet of things (IoT) devices and autonomous systems. The current work focuses on the fabrication and characterization of novel multifunctional composites for sodium-ion structural batteries. A PEO-PVP polymer matrix with added InAs nanowires and glass fiber reinforcements were used to fabricate the structural electrolyte (GF_PEO-PVP-InAsNW-NaPF6). It shows an ionic conductivity of 1.7 × 10−4 S cm−1 at 70°C, an electrochemical stability window of 0 to 3.7 V, a sodium ion transference number of 0.48 and a high tensile strength of 76.5 MPa. The structural electrode is fabricated by laminating the electrolyte with intermediate modulus carbon fibers (CF) and it shows a high tensile strength of 171.5 MPa. The structural CF || GF_PEO-PVP-InAsNW-NaPF6 || Na cell provides a typical energy density of 17.5 Wh kg−1 at 0.1 C rate and accomplished 600 cycles at 0.8C rate while retaining 80% capacity at the end of 280 cycles. The fabricated components display multifunctional performance and show good potential for sodium-ion structural battery applications.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/211184/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Multifunctional characterization of high tensile strength PEO/PVP blend based composites with InAs nanowire fillers for structural sodium ion batteries
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Iyer, Vasanvasan.iyer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8868-6710NICHT SPEZIFIZIERT
Kumar, Sandeepsandeepiuac (at) gmail.comNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pettersson, HåkanHakan.Pettersson (at) hh.seNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Petersen, JanJan.Petersen (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4436-102XNICHT SPEZIFIZIERT
Geier, SebastianSebastian.Geier (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7941-3630NICHT SPEZIFIZIERT
Wierach, PeterPeter.Wierach (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0852-9112NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2025
Erschienen in:ACS Applied Nano Materials
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Verlag:American Chemical Society
ISSN:2574-0970
Status:eingereichter Beitrag
Stichwörter:structural sodium batteries, structural energy storage, semiconducting nanowires, multifunctional materials, carbon fiber electrode.
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Elektrochemische Energiespeicherung
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E VS - Verbrennungssysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Materialen für die elektrochemische Energiespeicherung, E - Materialen für chemische Energieträger, L - Strukturwerkstoffe und Bauweisen, R - Materialdesign und neue Materialien
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Systemleichtbau > Multifunktionswerkstoffe
Hinterlegt von: Iyer, Vasan
Hinterlegt am:06 Jan 2025 08:42
Letzte Änderung:20 Jan 2025 08:14

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