| عنوان فارسی مقاله: |
تاثیر دمای مرحله اول بر سنتز هیدروترمال لیتیم آهن فسفات گل گونه |
| عنوان انگلیسی مقاله: |
Effect of First-Stage Temperature on the Hydrothermal Synthesis of Flower-Like Lithium Iron Phosphate |
چکیده
طی فرآیند هیدروترمال، یک سنتز قابل کنترل از لیتیم آهن فسفات LiFePO4 (LFP) از طریق حرارت دهی دومرحله 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 برگشت پذیری الکتروشیمیایی و رسانایی الکترونیکی، LFP به وسیله پلی اتیلن 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 باتری های Li-ion اثربخش است. نتایج نشان می دهد 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 نرخ های C1/0 را از خود نشان می دهد. 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 می دهد که عاری از هرگونه ناخالصی است. ولتامتری چرخه ای نشان می دهد که بهبود در چرخه اکسایش-کاهش را می توان به افزایش در سطح فعال الکتروشیمیایی (ECSA) و افزایش مرتبط در ریزتخلخل مشاهده شده از تحلیل SEM نسبت داد.
