RSS
Новости
22 ноября 2010, 13:36
Применение шпинелевых нанотрубок сформировали новый материал катода
Китайские ученые предложили новый материал катода для литий-ионных батарей, сформированный на применении шпинелевых нанотрубок.

Шпинель LiMn2O4 является перспективным катодным материалом для литиевых батарей благодаря доступности и низкой стоимости. Но все же создание катодных материалов на основе шпинели связано с трудностями.

Первая причина в том, что в присутствии кислотных примесей при высоком потенциале марганец (III) диспропорционирует на марганец (II) и марганец (IV) с образованием кислородных вакансий. Также при глубокой разрядке имеется фазовый переход из кубической сингонии в тетрагональную.

Исследователи заметили, что ионы лития в объемном материале демонстрируют довольно посредственную подвижность. Это отражается на процессе интеркаляции / деинтеркаляции по сравнению с наноструктурированными материалами, поэтому и были приняты различные шпинелевые наноструктуры - нанонити, наностержни, мезопористые материалы и разные виды трехмерных структур.

Исходя из исследований выявлено, что одномерные структуры, в частности, шпинелевые нанотрубки, являются наиболее привлекательными. Это из-за того, что  у них  легкодоступная внутренная и внешняя поверхность. А  открытые торцы нанотрубки для электролита и также большой внутренний объем нанотрубки позволяет нивелировать изменение объема катода в процессе интеркаляции/деинтеркаляции.

Образование шпинельных нанотрубок требует от пяти часов  и температуру 7000С. Если продолжить нагревание до 10 часов, то повышается кристалличность образца.

Исследователи сопоставили циклы зарядки / разрядки для LMO-NT и для объемных образцов шпинели. И затем установили, что с увеличением тока зарядки удельная емкость в случае LMO-NT падает меньше существенно по сравнению с объемным материалом.

После 1500 циклов при сравнительно высокой скорости 5 С потеря емкости составило всего 30%, что является хорошим результатом. Это делает  материал очень перспективным.

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber

По материалам: nanometer.ru
ELEKTROVESTI.NET экономят ваше время
Подпишитесь на важные новости энергетики!