Криохимический синтез катодных материалов на основе LiNi 0.4 Mn 0.4 Co 0.2 O 2 для Li-ионных аккумуляторов
Аннотация
Ультрадисперсные катодные материалы состава LiNi 0.4 Mn 0.4 Co 0.2 O 2 впервые получены криохимическим методом из растворов различного анионного состава. Термолиз криохимических прекурсоров проводился при температурах 800–950 ◦С. С помощью методов РФА и растровой электронной микроскопии установлено, что размер частиц, степень кристалличности и катионное упорядочение ионов Ni 2+ и Li + между подрешетками LiNi 0.4 Mn 0.4 Co 0.2 O 2 увеличиваются с увеличением температуры термообработки до 900 ◦С. Показано, что порошки LiNi 0.4 Mn 0.4 Co 0.2 O 2, полученные из нитратного прекурсора при температуре 900 ◦С, обладают наиболее высокими степенями кристалличности и катионного упорядочения
Ключевые слова
При поддержке: Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект 12-08-01241а) и Государственной программы поддержки ведущих научных школ (проект НШ-2602.2012.3).
Об авторах
К. А. Куриленко
Московский Государственный Университет им. М. В. Ломоносова
Россия
Россия
Химический Факультет
Москва
О. А. Брылев
Московский Государственный Университет им. М. В. Ломоносова
Россия
Россия
Факультет Наук о Материалах
Москва
Т. В. Филиппова
Московский Государственный Университет им. М. В. Ломоносова
Россия
Россия
Химический Факультет
Москва
А. Е. Баранчиков
Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН
Россия
Россия
Москва
О. А. Шляхтин
Московский Государственный Университет им. М. В. Ломоносова
Россия
Россия
Химический Факультет
Москва
Список литературы
1. Ohzuku T., Makimura Y. Layered Lithium Insertion Material of LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2 for Lithium-Ion Batteries // Chemistry Letters. — 2001. — V. 30, No. 7. — P. 642–643.
2. MacNeil D.D., Lu Z., Dahn J.R. Structure and electrochemistry of Li[NixCo1−2xMnx]O2 (0 6 x 6 1/2) // Journal of the Electrochemical Society. — 2002. — V. 149, No. 10. — P. 1332–1336.
3. Yoshio M., Noguchi H., et al. Preparation and properties of LiCoyMnxNi1−x−yO2 as a cathode for lithium ion batteries // Journal of Power Sources. — 2000. — V. 90, No. 2. — P. 176–181.
4. Ngala J.K., Chernova N.A., et al. The synthesis and electrochemical behavior of layered LiNi0.4Mn0.4Co0.2O2 compound // Journal of Materials Chemistry. — 2004. — V. 14. — P. 214–220.
5. Sun Y., Ouyang C., et al. Effect of Co content on rate performance of Li0.5−xCo2xNi0.5−xO2 cathode materials for lithium-ion batteries // Journal of the Electrochemical Society. — 2004. — V. 151, No. 4. — P. 504–508.
6. Santhanam R., Jones P., Sumana A., Rambabu B. Influence of lithium content on high rate cycleability of layered Li1+xNi0.30Co0.30Mn0.30O2 cathodes for high power lithium-ion batteries // Journal of Power Sources. — 2010. — V. 195. — P. 7391–7396.
7. Ma M., Chernova N.A., et al. Structural and electrochemical behavior of LiMn0.4Ni0.4Co0.2O2 // Journal of Power Sources. — 2007. — V. 165. — P. 517–534.
8. Shinova E., Stoyanova R., et al. Cationic distribution and electrochemical performance of LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2 electrodes for lithium-ion batteries // Solid State Ionics. — 2008. — V. 179. — P. 2198– 2208.
9. Choi S.H., Shlyakhtin O.A., Kim J., Yoon Y.S. Structural and electrochemical properties of Li1+xNi0.5Mn0.5O2+δ (0 6 x 6 0.7) cathode materials for lithium-ion batteries // Journal of Power Sources. — 2005. — V. 140. — P. 355–360.
10. Shi S.J., Tu J.P., et al. Synthesis and electrochemical performance of Li1.131Mn0.504Ni0.243Co0.122O2 cathode materials for lithium ion batteries via freeze drying // Journal of Power Sources. — 2013. — V. 221. — P. 300– 307.
11. Tretyakov Yu.D., Oleynikov N.N., Shlyakhtin O.A. Cryochemical technology of advanced materials. — Chapman & Hall, 1997. — 323 p.
12. Yoon Y.S., Choi S.H., Oh Y.J. Freeze drying synthesis of LiNi0.5Mn0.5O2 cathode materials // Electrochimica Acta. — 2004. — V. 50. — P. 505–509.
13. Fujii Y., Miura H., et al. Structural and electrochemical properties of LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2: Calcination temperature dependence // Journal of Power Sources. — 2007. — V. 171. — P. 894–903.
14. Whittingham M.S. Lithium batteries and cathode materials // Journal of the American Chemical Society. — 2004. — V. 104. — P. 4271–4301.
Рецензия
Для цитирования:
Куриленко К.А., Брылев О.А., Филиппова Т.В., Баранчиков А.Е., Шляхтин О.А. Криохимический синтез катодных материалов на основе LiNi 0.4 Mn 0.4 Co 0.2 O 2 для Li-ионных аккумуляторов. Наносистемы: физика, химия, математика. 2013;4(1):105-112.
For citation:
Kurilenko K.A., Brylev O.A., Filippova T.V., Baranchikov A.E., Shlyakhtin O.A. Freeze drying synthesis of LiNi 0.4 Mn 0.4 Co 0.2 O 2 cathode materials for lithium-ion batteries. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2013;4(1):105-112. (In Russ.)
Просмотров:
28
Послать статью по эл. почте 