RT - Journal Article T1 - Investigation on the behavior of LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 coated by Nano-sized Li2ZrO3 JF - JCSE YR - 2021 JO - JCSE VO - 17 IS - 1 UR - http://jicers.ir/article-1-310-fa.html SP - 43 EP - 60 K1 - Li-ion batteries K1 - Cathode materials K1 - Surface coating K1 - Electrochemical performance K1 - Sol gel processes AB - خصوصیات الکتروشیمیایی ماده کاتدی LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 (NCM523) با ساختار لایه­ای در ولتاژ قطع بالا کاهش قابل توجهی پیدا می­کند. به منظور بهبود پایداری مواد کاتدی در طول فرآیندهای تغذیه و تخلیه بهبوددهی سطحی می­تواند واکنش­های جانبی در فصل مشترک بین ماده فعال و الکترولیت را کاهش دهد. در تحقیق حاضر ماده کاتدی تجاری LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 با استفاده از روش سل – ژل در محیط آبی با ماده لیتیم زیرکونات (Li2ZrO3) در مقادیر 1، 3 و 5 درصد وزنی پوشش­دهی شد و از لحاظ عملکرد الکتروشیمیایی مورد مشخصه­یابی قرار گرفت. نمونه ماده کاتدی با 1% وزنی ماده پوشش بر اساس آزمون­های تغذیه و تخلیه در سرعت­های تخلیه 0.05C، 0.1C و 0.2C به ترتیب ظرفیت­های 125، 34/91 و 32/79 میلی آمپر ساعت بر گرم را از خود نشان داد که نسبت به سایر نمونه­های مورد آزمایش بالاترین بود. همچنین بر اساس نتایج آزمون سیکل­پذیری، ظرفیت نمونه ماده کاتدی با 1% وزنی ماده پوشش 40 میلی آمپر ساعت بر گرم بعد از 40 سیکل کاری در سرعت دشارژ 1C تعیین شد که این مقدار نیز نسبت به سایر نمونه­های مورد آزمایش بالاتر بود. همچنین براساس نتایج آزمون طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی ضریب نفوذ یون لیتیم در ماده کاتدی NCM با 1% وزنی از ماده پوشش به میزان زیادی افزایش پیدا کرد. در مجموع نتایج نشان داد که لایه پوشش لیتیم زیرکونات نقش مهمی را در جلوگیری از آسیب ساختاری به ماده کاتدی NCM بازی می­کند و آن را در طی فرآیند تغذیه و تخلیه از تماس با الکترولیت محافظت می­نماید. LA eng UL http://jicers.ir/article-1-310-fa.html M3 ER -