بررسی اثر زمان سنتز همرسوبی ماده کاتدی LiNi۰.۸Co۰.۱۵Al۰.۰۵O۲ و ارزیابی ساختاری و الکتروشیمیایی آن در باتری لیتیوم-یون
محل انتشار: فصلنامه مواد نوین، دوره: 13، شماره: 47
سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 47
فایل این مقاله در 20 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JNMMI-13-47_001
تاریخ نمایه سازی: 17 بهمن 1402
چکیده مقاله:
مقدمه: باتری لیتیوم-یون شامل اجزای مختلفی میباشد که در این میان کاتد جزء مهم و موثری در کارایی آن میباشد. تاکنون ترکیبات مختلفی بهعنوان کاتد در باتریهای لیتیوم-یون مورد استفاده قرار گرفتهاند که از میان آنها ترکیب NCA (LiNi۰.۸Co۰.۱۵Al۰.۰۵O۲) توجه زیادی را به دلیل ظرفیت ویژه بالا و حفظ آن به خود جلب کرده است. البته ظرفیت برگشتپذیر کاربردی خیلی کمتر از مقدار تئوری میباشد که از عوامل آن در کاهش ظرفیت میتوان به مهاجرت کاتیون نیکل به لایه لیتیومی (ترکیب کاتیونی) و تخریب ساختار لایهای NCA اشاره کرد. با توجه به این مسئله سنتز مناسب این ساختار میتواند به افزایش ظرفیت و طول عمر باتری کمک کند. روش : در این پژوهش پیش ماده Ni۰.۸Co۰.۱۵Al۰.۰۵(OH)۲ با روش همرسوبی با استفاده از آمونیاک به عنوان کمپلکس دهنده برای کنترل واکنش در شرایط دمایC ˚۶۰ و pH=۱۲ تولید شد و سپس به روش حالت جامد و عملیات حرارتی کلسینه و تفجوشی به ترتیب در دمای ۵۵۰ و ˚C۸۰۰ تحت اتمسفر اکسیژن ماده کاتدی NCA سنتز گردید. برای مقایسه، سنتز پیش ماده Ni۰.۸Co۰.۱۵(OH)۲ و سپس افزودن هیدروکسید آلومینیوم به روش حالت جامد نیز انجام شد. اثر نحوه سنتز و زمان سنتز بر نتایج الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفتیافته ها: در نمونه با مدت زمان سنتز همرسوبی ۴ روز و سپس دو مرحله تفجوشی، پیکهای آندی و کاتدی در نمودار ولتامتری سیکلی به خوبی تشکیل شدند. ظرفیت و برگشت پذیری ظرفیت بهتر و همچنین مقاومت کمتر و ضریب نفوذ لیتیوم بیشتری به دست آمد. نتیجه گیری: نتایج نشان دادند که استفاده از آمونیاک به عنوان عامل کمپلکس در سنتز همرسوبی برای یون آلومینیوم مناسب است. همچنین افزایش زمان سنتز همرسوبی به کامل شدن ساختار لایه ای و در نتیجه افزایش ظرفیت کمک میکند. انجام دو مرحله عملیات حرارتی تفجوشی نیز در کاهش ترکیب کاتیونی و افزایش ظرفیت اثرگذار است.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
سحر زیرکی
دانشجو دکتری رشته مهندسی مواد، بخش مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
بابک هاشمی
استاد، بخش مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
کمال جانقربان
استاد، بخش مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
محسن بابایی
دکترا، رئیس گروه ذخیرهسازهای انرژی، پژوهشکده مکانیک- پژوهشگاه فضایی ایران
رحیم اقراء
دانشیار، رئیس پژوهشکده مکانیک- پژوهشگاه فضایی ایران
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :