Середньотемпературний синтез та електрохімічні властивості нанокомпозиту «C/LiFePO₄» - катоду літій-іонного акумулятора

Abstract

Запропоновані методики середньотемпературного синтезу в розплавах LiNO₃ і NaCl-KCl нанокристалів «C/LiFePO₄» - катодного матеріалу для літій-іонного акумулятора. Показано, що утворюються порошки з середнім розміром частинок ~18 нм зі структурою олівіну та з фрагментами карбону на поверхні. Електрохімічне тестування зразків показало наступні характеристики: опір електроду та переносу заряду 75 і 100 Ом, коефіцієнт дифузії літію - 4×10⁻¹ см²/с, зарядна ємність 140 мА×год/г при струмі 30 мА/г та піках напруги 3,1 і 3,7 В. Ключові слова: синтез у розплавах, літійферумфосфат, нанокомпозит, дифузія літію, зарядна ємність.

Procedures for the synthesis of «C/LiFePO₄» nanocrystals, cathodic material for lithium ion battery, in LiNO₃ and NaCl-KCl melts are proposed. It has been shown that powders with a mean particle size of 18 nm with olivine structure and carbon fragments on the surface are formed. An electrochemical testing of samples showed the following characteristics: electrode and charge-transfer resistance: 75 and 100 Ω, diffusion coefficient: 4×10⁻¹ cmC/LiFePO₄/s, charging capacity: 140 mAh/g, at a current of 30 mА/g and 3.1V and 3.7 V peaks.

Предложены методики среднетемпературного синтеза в расплавах LiNO₃ и NaCl-KCl нанокристаллов «C/LiFePO₄»-катодного материала для литий-ионного аккумулятора. Показано, что образуются порошки со средним размером частиц ~18 нм со структурой оливина и с фрагментами карбона на поверхности. Электрохимическое тестирование образцов показало следующие характеристики: сопротивление электрода и переноса заряда 75 и 100 Ом, коэффициент диффузии лития - 4×10⁻¹ см²/с, зарядная емкость 140 мА×ч/г при токе 30 мА/г и пиках напряжения 3,1 и 3,7 В.