سنتز سونوشیمیایی دی اکسید منگنز با ساختار نانو و بررسی کاربرد آن در باتری لیتیمی

سل اولیه li/mno2 جزء اولین سل های لیتیمی بود که به مرحله تجاری شدن رسید. از آن زمان تا کنون تلاش های زیادی برای دست یافتن به باتری هایی با توان و انرژی ویژه ی زیاد برای استفاده در کاربردهای متنوعی مثل رایانه های همراه و یا تجهیزات پزشکی و صنعتی انجام شده است. در این کار پژوهشی، تهیه و بررسی ویژگی های الکتروشیمیایی نانوساختارهای دی اکسید منگنز مورد مطالعه قرار گرفته است. نانوساختارهای mno2 از طریق واکنش اکسایش شیمیایی mnso4 با اکسنده (nh4)2s2o8 در حالی که امواج فراصوت به ظرف واکنش اعمال می شد، تهیه گردید. سنتز نانوساختارهای mno2 از طریق پراش اشعه ایکس، xrd، تایید و ریخت شناسی نمونه ها با روش sem مورد مطالعه قرار گرفت. دمای واکنش و غلظت مواد اولیه برای به دست آوردن نانوذراتی با ریخت شناسی مناسب و کوچکترین ابعاد ممکن بهینه شد. عملکرد الکتروشیمیایی دی اکسید منگنز تهیه شده به عنوان ترکیب اصلی ماده کاتدی باتری های li/mno2 بررسی شد. از liclo4 در پروپیلن کربنات و فلز لیتیم به ترتیب به عنوان الکترولیت و آند استفاده شد. نانوساختارهای mno2 سنتز شده ظرفیت دشارژ به مراتب بالاتری را در مقایسه با نمونه های سنتز شده در غیاب فراصوت و در حضور همزن مغناطیسی از خود نشان دادند. علاوه بر این، نتایج حاصل از طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی eis نشان داد که استفاده از نانوساختارهای دی اکسید منگنز به عنوان ماده کاتدی فعال در باتری های li/mno2 آثار پلاریزاسیونی و مقاومت انتقال بار را کاهش داده و ورود یون لیتیم را به داخل شبکه mno2 تسهیل می کند.