[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: تمام شماره‌ها :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما ::
:: مقالات منتخب برای انتشار در شماره‌های آتی ::
برگشت به فهرست مقالات برگشت به فهرست نسخه ها
بررسی خواص ریزساختاری ماده کاتدی LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 پوشش داده شده با لیتیم زیرکونات
مهدی رستمی*، علیرضا ذاکری
، mehdirostami1993@yahoo.com
چکیده:   (68 مشاهده)
با اینکه ماده کاتدی لایه­ای LiNiCoMnO2 موسوم به NCM به دلیل دارا بودن ظرفیت نسبتاً بالا و برگشت‏پذیر و همچنین هزینه و سمیت پایین به عنوان ماده کاتدی اصلی برای باتری­های لیتیم-یون قابل شارژ شناخته شده است، اما چرخه کاری این ماده در سرعت­های شارژ-دشارژ بالا ناپایدار است و در دماهای بالا نیز عملکرد ضعیفی از خود نشان می‏دهد. روش پوشش‏دهی سطحی به عنوان یکی از روش­های مؤثر در بهبود عملکرد ماده کاتدی NCM شناخته شده است. با توجه به این که خصوصیات ریزساختاری ماده کاتدی تأثیر مستقیمی بر عملکرد الکتروشیمیایی آن دارد، بررسی تغییرات ریزساختاری حاصل از فرآیند پوشش‏دهی از اهمیت خاصی برخوردار است. در تحقیق حاضر ماده کاتدی تجاری LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 با ماده لیتیم زیرکونات (Li2ZrO3) در مقادیر 1، 3 و 5 درصد وزنی پوشش­ داده شد. برای این منظور برای اولین بار از پیش‏ماده نسبتاً ارزان زیرکونیم اکسی‏کلراید 8 آبه (ZrOCl2.8H2O) و روش سل-ژل در محیط آبی استفاده شد. سپس از لحاظ ریزساختاری مورد مشخصه‏یابی قرار گرفت. مطابق با نتایج حاصل از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی، نمونه با 1% وزنی از ماده پوشش بالاترین میزان یکنواختی ماده پوشش روی ذرات ماده کاتدی را نشان داد. برای نمونه مذکور، بر اساس نتایج آنالیز پراش اشعه ایکس و استفاده از روش کوهن برای محاسبه ثوابت شبکه، برای نمونه با 1% وزنی ماده پوشش، شاخص نسبت ثوابت شبکه c/a بالاتر از عدد 9/4 به‏دست آمد که دلالت بر منظم بودن ساختار ماده کاتدی است. همچنین، اختلاف ثوابت شبکه ماده کاتدی با 1% وزنی ماده پوشش با میانگین ثوابت شبکه گزارش شده برای ماده کاتدی بدون پوشش برای ثوابت a و c به ترتیب 0015/0 و 0456/0 آنگستروم به‏دست آمد و مشخص شد که کمترین تغییر را نسبت به مقادیر 3 و 5% وزنی در ساختار ماده کاتدی ایجاد کرده است. همچنین مطابق با نتایج حاصل از تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری، در نمونه با 1% وزنی ماده پوشش، حضور لایه پوشش به ضخامت حدود 15 تا 20 نانومتر با یک مرز قابل رؤیت بین هسته از جنس ماده کاتدی و پوسته از جنس ماده لیتیم زیرکونات اثبات شد. در مجموع نتایج تحقیق نشان داد که لایه پوشش لیتیم زیرکونات به مقدار 1% وزنی کمترین تغییر در ساختار بلوری ماده کاتدی را ایجاد می‏کند و از این رو، این مقدار ماده پوشش را می‏توان به عنوان مقدار بهینه درنظرگرفت.
واژه‌های کلیدی: باتری‌ لیتیم-یون، پوشش‌دهی سطحی، ماده کاتدی لیتیم نیکل کبالت منگنز اکسید، لیتیم زیرکونات
     
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: ساير موارد
دریافت: 1400/4/20 | پذیرش: 1399/10/10
ارسال پیام به نویسنده مسئول

ارسال نظر درباره این مقاله
نام کاربری یا پست الکترونیک شما:

CAPTCHA


XML     Print



برگشت به فهرست مقالات برگشت به فهرست نسخه ها
فصلنامه سرامیک ایران Journal of Iranian Ceramic Society
Persian site map - English site map - Created in 0.04 seconds with 30 queries by YEKTAWEB 4319