Preparation and Electrochemical Properties of Homogeneous Carbon-Coated LiFe0.9Mn0.1PO4 as Cathode Material for Lithium-Ion Batteries

Um material catódico homogêneo contendo LiFe0.9Mn0.1PO4 recoberto com carbono foi sintetizado através de uma reação de etapa única no estado sólido usando glucose como fonte de carbono. Difratometria de raios X de pó (XRD), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), voltametria cíclica (CV), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e medidas galvanostáticas foram empregadas na caracterização das amostras. A dopagem com manganês e a comodificação com carbono não afetaram a estrutura de olivina do LiFePO4, mas melhoraram a sua cinética em termos da quantidade de energia elétrica fornecida, da polarização e da capacidade de manter uma alta capacitância em altas taxas de carga e descarga. Quando comparado com o LiFePO4/C não-dopado, o LiFe0.9Mn0.1PO4/C apresentou uma boa distribuição de tamanho – em torno de 100-200 nm – e um desempenho eletroquímico melhor. Em taxas de 0,1, 1,0, 3,0 e 10,0 C (C = 170 mA g), o eletrodo LiFe0.9Mn0.1PO4/C apresentou capacidades de descarga de 154,1, 138,8, 120,0 e 94,0 mA h g, respectivamente. Resultados obtidos por voltametria cíclica (CV) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) indicaram que a polarização e a resistência de transferência de carga da amostra diminuíram significativamente devido à dopagem com manganês.