بررسي عوامل موثر بر سنتز احتراق محلولي ماده كاتدي LiFePO4

كارشناسي ارشد

تقاضاي روز افزون به انرژي منجر به افزايش مصرف جهاني سوخت‌هاي فسيلي شده‌است. اين امر موجب استفاده از منابع انرژي تجديدپذير در دهه‌هاي گذشته مورد توجه جامعه جهاني قرار گرفته‌است. باتري‌هاي ليتيم يون به عنوان دستگاه‌هاي ذخيره‌ساز انرژي به دليل چگالي انرژي بالا و سرعت شارژ بالاتر نسبت به سايرسيستم‌هاي ذخيره انرژي مورد توجه قرار گرفته‌است. باتري‌هاي ليتيم يوني به‌طور گسترده در وسايل الكترونيكي قابل حمل مانند تلفن‌هاي همراه و دوربين‌ها به دليل دانسيته انرژي بالا، ولتاژ كاري بالا و طول عمر سيكلي مورد استفاده قرار گرفته‌اند. اين نوع باتري ها هر روز در حال توسعه و پيشرفت براي خدمت رساني بهتر مي‌باشند. خواص الكتروشيمي باتري‌هاي ليتيم يوني وابسته به ماده كاتدي است كه در ميان انواع مواد كاتدي، LiFePO4 به عنوان يك ماده كاتدي مرغوب و باظرفيت شارژ بالا (حدود mAh.g-1 170) در باتري هاي ليتيم يون كاربرد دارد. از طرفي ماده كاتدي LiFePO4 عيوبي همچون هدايت الكتريكي پايين و سرعت كم انتشار يون ليتيم را داراست كه براي رفع اين مشكل اغلب اندازه ذرات را كاهش و يا با ذرات رسانا سطح را پوشش مي‌دهند. در بين روش‌هاي مختلف سنتز كه تاكنون براي LiFePO4 استفاده شده است مي‌توان به روش سل-ژل، واكنش حالت جامد، هيدروترمال، آلياژسازي مكانيكي، هم رسوبي و سنتز احتراق محلولي اشاره كرد. در اين ميان، استفاده از روش احتراق محلولي برپايه واكنش گرمازا مي‌تواند براي سنتز فلزات نانو ساختار، آلياژها، اكسيدها، سولفيدها و غيره به‌دليل سادگي و تطبيق پذيري روش و همچنين بازده بالاي محصولات، مورد توجه باشد. در اين پژوهش از سوخت‌هاي مختلف همچون CTAB، مخلوط CTAB و گلايسين، مخلوط CTAB و سيتريك اسيد و مخلوط CTAB و اوره با نسبت‌هاي سوختي متفاوت براي سنتز احتراقي تركيب LiFePO4 به‌همراه 10 درصد وزني ساكاروز استفاده شد و تمام نمونه‌ها در دماي 700 درجه سانتي‌گراد به مدت 3 ساعت كلسينه شدندو به بررسي ريزساختارها و خواص الكتروشيميايي باتري‌هاي حاصل از پودرهاي سنتز شده پرداخته شد.

195291

دانشگاه علم و صنعت ايران

سراميك

دكتر حميدرضا رضايي - دكتر سيد مرتضي مسعودپناه