چکیده

طی فرآیند هیدروترمال، یک سنتز قابل کنترل از لیتیم آهن فسفات LiFePO₄ (LFP) از طریق حرارت­ده ی دو مرحله ­ای حاصل شد. در مرحله اول، دما در مقادیر °C105 (LFP1)، °C120 (LFP2)، °C150 (LFP3) و °C190 (LFP4) به مدت 5 ساعت حفظ شد. دما در مرحله نهایی در °C400 تحت جو H₂/N₂ و به مدت 4 ساعت ثابت بود. به منظور افزایش برگشت­پ ذیری الکتروشیمیایی و رسانایی الکترونیکی، LFP به وسیله پلی­اتیلن گلیکول (PEG) به عنوان عامل تنظیم کننده ساختار و منبع کربن برای مواد از پیش آماده شده، عمل ­آوری شد. این کار برای دستیابی به یک کاتد LFP اصلاح شده با تماس الکتریکی بهینه بین مواد فعال الکتریکی و ماتریس الکترود پرشده با کربن، انجام گرفت. مشخص شد که ماتریس الکترود پرشده با کربن در افزایش راندمان الکتروشیمایی باتری­های Li-ion اثربخش است. نتایج نشان می­دهد که با افزایش دمای مرحله اول تا °C150، راندمان الکتروشیمایی متناظر برای نمونه افزایش یافته است. آزمایش شارژ و تخلیه گالوانواستاتیکی حاکی از آن است که ترکیب گل­ گونه LiFePO₄/C یعنی LFP3 ظرفیت تخلیه ابتدایی mAh.g^-1 118 در نرخ­های C1_/0 را از خود نشان می­دهد. بهبود راندمان به کاهش ضخامت و ابعاد ذرات LiFePO₄ گل­ گونه نسبت داده شد. نتایج انکسار اشعه ایکس (XRD) مشخص کرد که ساختار مورد اخیر، فاز ساختار منظم اولیوین را نشان می­دهد که عاری از هرگونه ناخالصی است. ولتامتری چرخه ­ای نشان می­دهد که بهبود در چرخه اکسایش-کاهش را می­توان به افزایش در سطح فعال الکتروشیمیایی (ECSA) و افزایش مرتبط در ریزتخلخل مشاهده شده از تحلیل SEM نسبت داد.

1- مقدمه

طی سال­های اخیر، موضوعات زیست­ محیطی و سنتز موادی با خواص بیولوژیکی، مورفولوژی و ابعاد خاص، به دلیل کاربردهای بالقوه آن­ها در مواد کاربردی پیشرفته، توجهات بسیاری را به خود جلب کرده­اند. از اینرو، توسعه راهبردهای جدید برای کنترل این مورفولوژی­ها می­تواند از اهمیت بسزایی در افزایش راندمان باتری­های قابل شارژ یون لیتیم برخوردار باشد. این باتری­ها منابع انرژی برای استفاده در وسایل الکتریکی (EVها) و وسایل الکتریکی هیبریدی (HEVها) هستند [4-1]. اکسیدهای فلزی ظرفیت بالای لیتیم و مشتقات آن­ها نظیر LiCoO₂، LiMnO­₂ و LiNiO₂ لایه ­بندی شده، LiMn2O­2 اسپینل، لیتیم آهن فسفات (Li­_1-yFePO₄) و غیره، به صورت گسترده مورد مطالعه قرار گرفته ­اند…

  میتوانید از لینک ابتدای صفحه، مقاله انگلیسی را رایگان دانلود فرموده و چکیده انگلیسی و سایر بخش های مقاله را مشاهده فرمایید.