Khảo sát ảnh hưởng pha tạp Ni của vật liệu LimMn2O4 ứng dụng trong pin sạc Lithium hiệu điện thế cao
Tóm tắt
Pin sạc Lithium-ion được sử dụng chủ yếu hiện nay làm nguồn điện cho các thiết bị điện tử di động. Để có thể ứng dụng được trong lĩnh vực mới như động cơ điện (EV), động cơ điện lai xăng (HEV), pin sạc lithium đòi hỏi phải có những cải tiến mới về mặt công nghệ. Việc thay đổi bản chất của vật liệu là một thử thách lớn nhất cũng như là khía cạnh có triển vọng nhất. Trong các loại oxit pha tạp LiMxMn2-xO4 (M kim loại chuyển tiếp), vật liệu pha tạp Ni, LiNixMn2-xO4 (0 < x < 0,7) là loại oxít có điện thế cao với vùng thế hoạt động là 4,7 V so với Li+/Li và có khả năng ứng dụng làm điện cực dương trong pin sạc hiệu năng cao. Vật liệu có cấu trúc spinel được tổng hợp bằng phương pháp phản ứng pha rắn hai giai đoạn là 600°C và 900°C. Cấu trúc, hình thái học và tính chất điện hóa của vật liệu được đánh giá bằng các phương pháp như : nhiễu xạ tia X (XRD), phổ dao động Raman, kính hiển vi điện tử quét (SEM), phương pháp quét thế vòng tuần hoàn (Cyclic Voltammetry – CV) và phương pháp đánh giá tính năng phóng sạc sử dụng pin mô hình Swagelok. Vật liệu điện cực LiNi0,5Mn1,5O4 và LiNi0,6Mn1,4O4 được xem là vật liệu triển vọng để phát triển dòng pin sạc cao thế.