بررسی تاثیر نانوکامپوزیت LiNi۰.۸Co۰.۱۵Al۰.۰۵O۲/LiZrO۳ بر بهبود خواص الکتروشیمیایی و عملکردی باتری های یون-لیتیم

در این پژوهش نانوکامپوزیت LiNi۰.۸Co۰.۱۵Al۰.۰۵O۲/LiZrO۳ به روش هم رسوبی پیوسته سنتز شد و سپس در دماهای مختلف تحت کلسیناسیون قرار گرفت. به منظور افزایش عملکرد الکتروشیمیایی نرخ پدیری و سیکل پذیری LiNi۰.۸Co۰.۱۵Al۰.۰۵O۲ ، تحت عملیات پوشش دهی قرار گرفت. فرایند پوشش دهی یکی از روش های رایج بهبود خواص سطحی و الکتروشیمیایی مواد کاتدی است. پوشش دهی با استفاده از ماده لیتیم زیرکونات توسط فرایند سل ژل و در غلظت های مختلف انجام شد. بررسی های ریزساختاری و الکتروشیمیایی روی همه نمونه ها انجام شد. نتایج حاصل از آزمون پراش اشعه X نشان داد که ماده کاتدی دارای ۳% وزنی پوشش بهترین نظم کریستالی را داشته و عاری از هر گونه ناخالصی ساختاری است. نتایج SEM/EDS نشان داد که تمامی نمونه ها دارای سطحی صاف و یکنواخت بوده و توزیع عناصر پوشش به صورت یکنواخت انجام شده است. نتایج حاصل از آزمون های الکتروشیمیایی نشان داد که نمونه دارای ۳% پوشش لیتیم زیرکونات بهترین خواص الکتروشیمیایی در زمینه شارژ دشارژ اولیه، نرخ پدیری و سیکل پذیری را با مقادیر mAh/gr ۴/۱۸۷، ظرفیت برگشت پذیر ۹۴/۷% بعد از ۳۰ سیکل در بازه C۲-C۰۵/۰( و ظرفیت باقی مانده ۸۴/۴% (بعد از طی ۸۰ سیکل در C۰۵/۰) را نسبت به سایر نمونه ها دارد. اندازه گیری EIS نیز حاکی از رسانایی بیشتر آن نسبت به نمونه NCA بود. نتایج کلی حاصل حاکی از اثرگذاری پوشش بر بهبود خواص ساختاری و الکتروشیمیایی در مقایسه با نمونه NCA بدون پوشش بود

کلیدواژه ها:

باتری های یون لیتیم ، ماده کاتدی NCA ، پوشش دهی ، لیتیم زیرکونات ، خواص ساختاری و الکتروشیمیایی.