بهبود مشخصه های باتری لیتیوم- پلیمری به وسیله اضافه کردن نانوذرات به کاتود و مدیریت الکتریکی سلول

باتریهای لیتیوم یون مناسب ترین گزینه برای استفاده در خودروهای الکتریکی، خودروهای الکتریکی هیبریدی و ابزارهای توان بالا به دلیل چگالی انرژی و چگالی توان آنها می باشد. هرچند ساختار الیوین lifepo4 به دلیل هدایت الکتریکی کم و نفوذ آهسته یون لیتیوم، ظرفیت پایینی در نرخهای بالای جریان از خود نشان می دهد اما به دلیل مزایای چشمگیری همچون ، هزینه پایین، طول عمر بالا، امنیت بالا و مواد سمی کمتر، یک الکترود مناسب برای اینگونه باتریها است. در این پژوهش اساس باتریهای لیتیوم یون: کاتود، آنود و الکترولیت کاملا مورد بررسی قرار گرفته و مزایا و معایب ترکیبات مختلفی که در دیگر گزارشها آورده شده نیز ارزیابی گردیده است. فاز خالص ساختار الیوین دوپ شده ی life1-x-ynixcoypo4/c با روش حالت جامد ساده و با موفقیت سنتز گردید. به عنوان مرجع از lifepo4/c برای مقایسه نتایج استفاده شده است. تحلیل پراش اشعه ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) نشان می دهد که ترکیب ماده کاتود اشاره شده، ساختار راست لوزی با درجه بلور بالا (در گروه فضایی pnma) و نانوذرات همگن و یکنواخت و بدون فاز ناخالصی بدست آمده است. نتایج نشان می دهد که روکش کردن کربن، به اندازه کافی موثر نبوده و نارساییهای lifepo4 در نرخهای جریان بالا را به تنهایی نمی تواند جبران کند. در این راستا دوپ کردن در حین سنتز، با یونهای فلزات انتقالی جهت بهبود هدایت الکتریکی و تحرک یونی مواد کاتود مفید خواهد بود. نتیجتاً دوپ کردن با نیکل عملکرد الکتروشیمیایی بهتری از کاتود دوپ شده با کبالت و lfp خالص از خود نشان داد و بهترین نتیجه از دوپ کردن همزمان نیکل و کبالت حاصل گردید و به ظرفیت mah/g156 بعد از 40 سیکل شارژ و دشارژ در نرخ دشارژهای مختلف رسیدیم.