Khả năng thay thế của vật liệu Na cho Li trên nền mangan oxit để sử dụng làm điện cực catot cho pin ion kiềm

Tóm tắt

Vật liệu Li trên nền mangan oxit có pha tạp Ni (LiNi0,1Mn1,9O4) được tổng hợp ở
700°C bằng phương pháp sol-gel từ Liti axetat, mangan axetat và niken axetat. Phổ XRD
đã xác nhận các mẫu thu được có cấu trúc spinel của LiNi0,1Mn1,9O4 mà không có bất kỳ
tạp chất nào. Ảnh SEM khẳng định vật liệu có dạng hạt với kích thước vài chục nm. Độ
dẫn ion đạt o_tp= 19,773.10-5 S.cm-1
, dung lượng nạp xả đạt giá trị cao nhất tương ứng là
85,5 mAh/g và 79,7 mAh/g. Giá trị này đạt khoảng 70% so với dung lượng lý thuyết. Vật
liệu Na trên nền mangan oxit tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt ở 205°C sau đó ủ
nhiệt tái kết tinh ở 600°C cho chúng ta dạng dây nano với kích thước cỡ 30 nm và dài từ
vài trăm nm đến vài μm. Độ dẫn ion đạt o_tp = 31,661.10-5
S.cm^-1
. Kết quả khảo sát quá
trình nạp xả của các dương cực Na0,44MnO2 trong cấu hình pin ion natri cho dung lượng
trong quá trình nạp và xả cao nhất tương ứng là 67,5 mAh/g và 65,8 mAh/g. Dung lượng
được duy trì khoảng 85,3% sau 50 chu kỳ; hiệu suất culong đạt 90% trong 70 chu kỳ