اصلاح سطحی کاتد limn2o4 باتری یون – لیتیمی با نانو پوشش lifepo4

در این پژوهش، اصلاح سطح ماده ی کاتدی limn2o4 با نانو ساختار lifepo4 مطالعه شده است. ابتدا مواد کاتدی limn2o4 ابتدا به روش حالت جامد سنتز شد. برای سنتز دی اکسید منگنز (mno2) و هیدروکسید لیتیم (lioh) به عنوان مواد اولیه استفاده گردید. جهت تهیه سل lifepo4 از سیترات آهن، اسید فسفریک و فسفات لیتیم به عنوان مواد اولیه به کار گرفته شد. روش پوشش دهی غوطه وری سل ژل می باشد. بعد از لایه نشانی مطالعات آنالیز حرارتی و وزن سنجی، ساختاری، فازی و ریخت شناسی محصولات سنتز شده با استفاده از dta/tg، پراش اشعه ایکس(xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) انجام شد. عملکرد الکتروشیمیایی ماده ی کاتدی limn2o4 پوشش داده شده با نانو ساختار lifepo4 در قالب یک باتری یون- لیتیوم مورد بررسی قرار گرفت. از liclo4 در اتیلن کربنات/دی متیل کربنات و گرافیت به ترتیب به عنوان الکترولیت و ماده آندی استفاده شد. نمودار شارژ و دشارژ نمونه پوشش داده شده با نانو ساختار فسفاتی، افزایش مشخصی چه در میزان ظرفیت اولیه ماده ی کاتدی limn2o4 و چه در نرخ های بالاتر دشارژ از خود نشان می دهد. عملکرد سیکلی این ماده ی کاتدی به همرا پوشش فسفاتی مورد بررسی نیز قرار گرفت. نتایج حاکی از افزایش 38 درصدی میزان نگهداری ظرفیت باتری نسبت به نمونه ی بدون پوشش در نرخ دشارژ 0/5c را می باشد. تحلیل نتایج به دست آمده تایید می کند که وجود نانو ساختار فسفاتی lifepo4 می تواند به عنوان یک پوشش مانع از تماس مستقیم سطح مواد کاتدی limn2o4 با الکترولیت شده واز انجام واکنش تسهیم نامتناسب منگنز جلوگیری کند. علاوه بر آن چنین پوششی می تواند به دلیل ویژه گی های ساختاری که دارد محل مناسبی برای ورود و خروج یون های لیتیم باشد و با پایداری ساختاری خود، مانع از ایجاد اعواج یوهان-تیلر شود. کلید واژه: اصلاح سطح، نانو ساختار، غوطه وری سل زل، باتری یون- لیتیم.