بهبود ويژگي هاي الكتروشيميايي آند باتري هاي يون-ليتيومي بر پايۀ ليتيوم، تيتانيوم و اكسيژن (LTO) از طريق دوپ كردن آنيون فلورايد

كارشناسي ارشد

باتري¬هاي يون ليتيوم، به دليل ويژگي¬هايي مثل چگالي انرژي بالا، پايداري چرخه¬ پذيري بالا و... توجهات زيادي را به خود جلب كرده است. سه قسمت عمدۀ باتري يون ليتيوم آند، كاتد و جداكننده است. مواد مختلف و گوناگوني در بخش آند مورد استفاده قرار گرفته¬اند، يكي از اين ماده¬ها كه امروزه به دليل چرخه¬پذيري بالا، سرعت¬پذيري بالا و امنيت بالا مورد توجه قرار گرفته است ليتيوم تيتانات با نسبت¬هاي استوكيومتري مختلف است. يكي از اعضاي اين خانواده¬ Li4Ti5O12 (LTO) است كه در اين پژوهش سنتز و بهبود داده شده است. در قسمت اول اين پايان¬نامه LTO به روش حالت جامد، كه روشي با قابليت صنعتي¬سازي است، سنتز شد. سپس براي بهبود نتايج الكتروشيميايي آن پودر سنتز شده با فلوئور بهبود داده شد. نسبت¬هاي مختلف 1/0، 2/0، 3/0 و 4/0 ميلي مول فلوئور به داخل ساختار پودر وارد شد كه از بين اين نمونه¬ها، نمونۀ 3/0 ميلي مول بهترين نتايج را از خود نشان داد. ويژگي¬هاي ساختاري و مورفولوژي نمونه¬هاي سنتز شده توسط تست¬هاي پراش اشعه¬ ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، اسپكتروسكوپي تفكيك انرژي پرتو ايكس (EDS)، آناليز اندازه ذرات (PSA)، اندازه¬گيري سطح فعال (BET) مورد بررسي قرار گرفتند. ويژگي¬هاي الكتروشيميايي نمونه¬هاي سنتز شده توسط آزمون¬هاي شارژ - دشارژ، ولتامتري چرخه¬اي (CV) و طيف¬سنجي امپدانس الكتروشيميايي (EIS) مورد بررسي قرار گرفتند. كاهش ظرفيت نمونه¬هاي LTO و LTOF0.3 بعد از صد چرخه شارژ - دشارژ، با سرعت يكسان C1، به ترتيب به اندازۀ 23/%9 و 72/3% بود. نمونه¬هاي ساخته شده، توسط آزمون EIS مورد بررسي قرار گرفتند كه مقاومت براي نمونۀ LTOF0.3 از نمونه¬ي LTO كمتر بود.

194439

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر رضا دانش طلب

شيمي تجزيه

دكتر علي غفاري نژاد