ĐẶC TÍNH ĐIỆN HÓA CỦA VẬT LIỆU CATỐT α-NaxMnO2 ỨNG DỤNG CHO PIN NATRI-ION

Tóm tắt

Vật liệu cấu trúc lớp P2 và O3 có tiềm năng lớn để ứng dụng làm cực dương cho pin ion natri. Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu về tính chất điện hóa của vật liệu catốt cấu trúc lớp α-NaxMnO2 (x = 0,7-1,0) được tổng hợp bằng phương pháp sol-gel. Vật liệu catốt α-NaxMnO2 được đặc trưng bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) để xác định cấu trúc tinh thể, kính hiển vi điện tử quét (SEM) để phân tích hình thái và phổ tia X tán xạ năng lượng (EDX) để đánh giá thành phần các nguyên tố. Tính chất điện hóa của vật liệu α-NaxMnO2 đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng pin cúc áo CR2032, trong đó catốt được chế tạo từ vật liệu α-NaxMnO2 tổng hợp được. Vật liệu catốt α-NaxMnO2 thể hiện dung lượng nạp/xả ban đầu cao nhất ở tốc độ 0,1 C khi x = 1,0, với các giá trị lần lượt là 168,43 mAh.g-1 và 165,18 mAh.g-1 trong chu kỳ đầu tiên. Tuy nhiên, dung lượng giảm đáng kể sau 10 chu kỳ và chỉ đạt khoảng 50,02% giá trị ban đầu sau 50 chu kỳ. Mẫu vật liệu có độ ổn định chu kỳ cao nhất là Na0,8MnO2 (x = 0,8), duy trì 63,37% dung lượng ban đầu sau 50 chu kỳ. Các phép đo phổ tổng trở điện hóa (EIS) và quét thế vòng tuần hoàn (CV) đã được thực hiện bằng cách sử dụng máy đo điện hoá đa năng IVIUM để đánh giá các tính chất điện hóa của các vật liệu tổng hợp được. Vật liệu α-NaxMnO2 thể hiện tiềm năng triển vọng như một ứng cử viên catốt cho pin natri-ion.