NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT ĐIỆN HÓA CỦA VẬT LIỆU CATỐT OXIT NATRI-MANGAN PHA TẠP KALI CHO PIN NATRI-ION

Tóm tắt

Việc phát triển vật liệu cực dương oxit natri mangan nhiều lớp có dung lượng cao và tuổi thọ dài là một trong những chìa khóa để tăng hiệu suất của pin ion natri (SIB), nhưng vẫn là một thách thức lớn. Trong bài báo này, một oxit natri mangan loại P2 pha tạp kali, Na0,8K0,1Mn0,9O2 (NKMO), được phát triển như một vật liệu cực dương có dung lượng cao và tuổi thọ dài cho SIB hiệu suất cao. Oxit natri-kali-mangan Na0,8K0,1Mn0,9O2 được tổng hợp bằng phương pháp phản ứng trạng thái rắn thông thường. Cấu trúc tinh thể và hình thái của vật liệu NKMO đã được nghiên cứu bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi điện tử quét (SEM) và quang phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX). Vật liệu NKMO được sử dụng để chế tạo pin dạng đồng xu loại CR2032 và sau đó được đánh giá các đặc tính điện hóa thông qua các phép đo quét thế vòng tuần hoàn (CV), phép đo phổ trở kháng điện hóa (EIS) và phép sạc-xả ở các mật độ dòng điện khác nhau. Vật liệu NKMO có dung lượng sạc và xả ban đầu vượt trội lần lượt là 125 mAh.g-1 và 123 mAh.g-1 trong khoảng 1,5 - 4 V ở mật độ dòng điện 0,1 C. Dung lượng vẫn được duy trì ở mức 100 mAh.g-1 sau 100 chu kỳ. Kết quả cho thấy vật liệu NKMO là vật liệu cực dương đầy hứa hẹn cho pin ion natri.