ساخت و عملکرد الکتروشیمیایی کاتد فاقد کبالت، نیکل، منگنز آلومینیوم اکسید (NMA) و بررسی نقش آلاییدن نمک کروم در آن به منظور استفاده در باتریهای لیتیوم-یون

چکیده - برای پاسخ به تقاضای روزافزون باتریهای لیتیوم یون تولید پایدار و مقیاس پذیر الکترودهای مثبت با ولتاژ بالا ضروری است. با توجه به کمبود پیش بینی شده کبالت توسعه جایگزینهای بدون کبالت که عملکرد مناسب داشته باشند اهمیت زیادی دارد. روش هیدروترمال برای ساخت مواد کاتدی جدید بدون کبالت شامل اکسیدهای لیتیوم نیکل منگنز آلومینیوم (LiMO) و لیتیوم نیکل منگنز آلومینیوم کروم معرفی شده است. این مواد برای نسل بعدی باتریهای لیتیوم یون طراحی شده و از بلورینگی و خلوص بالا برخوردارند. آزمایشهای الکتروشیمیایی نشان دادند نیم پیل MMA در چگالی جریان ۱ ظرفیت اولیه ۱۷۳ میلی آمپر ساعت بر گرم داشته و پس از ۵۰ چرخه ۸۱% ظرفیت خود را حفظ کرده است. نمونه MMA-Cr ظرفیت اولیه ۱۶۸ میلی آمپر ساعت بر گرم و حفظ ظرفیت ۸۴% پس از ۵۰ چرخه را نشان داد. بررسیهای ساختاری بیانگر آن است که افزودن کروم موجب پایداری بیشتر بلوری و ریخت شناسی ماده می شود. این دسته جدید از مواد کاتدی فاقد کبالت متشکل از نیکل، منگنز و آلومینیوم و تولید شده با روش بدون آمونیاک راهکاری امیدوارکننده برای توسعه پایدار الکترودهای مثبت در باتریهای لیتیوم-یون به شمار می رود.

کلیدواژه ها:

باتری لیتیوم یون ، کاتد ، نیکل ، منگنز ، آلومینیوم ، هیدروترمال