Ажурна літій-манганова шпінель LiMn2O4 квазісферичної морфології, одержана шляхом гідролізу комплексних сполук, як катодний матеріал для джерел струму високої потужності.

Кириллов Святослав Олександрович —
доктор хімічних наук, директор Міжвідомчого відділення електрохімічної енергетики НАН України

Потапенко Ганна Валентинівна —
кандидат хімічних наук, старший науковий співробітник Міжвідомчого відділення електрохімічної енергетики НАН України
Ліснича Тетяна Василівна —
кандидат хімічних наук, старший науковий співробітник Міжвідомчого відділення електрохімічної енергетики НАН України

Сторінки: 108-118

DOI: https://doi.org/10.15407/akademperiodyka.444.108


Осадження гідроксидів та карбонатів з розчинів комплексних сполук є важливим технологічним процесом, який дозволяє синтезувати електродні матеріали зі щільними частинки мікросферичної морфології та високою насипною масою. В якості комплексоутворювача в цьому процесі майже виключно використовують амоніак. Маючи на меті пошук інших комплексоутворювачів і детальне вивчення процесів комплексоутворення під час осадження, ми вперше вивчили гідроліз розчинів, що містять цитратну кислоту. Розраховано рівноваги в системах Mn(NO3)2хC6H8O7∙H2O – уNa2CO3 і виявлено, що в них до рН=9.5 домінує нейтральний комплекс Mn(HCitr), а осадження MnCO3 з карбонатних розчинів починається за рН~6.5. Експеримент показав, що з цих систем осаджується MnCO3 у вигляді ажурних квазісферичних агрегатів, складених з нанорозміних кристалів. Синтез літій-манганової шпінелі LiMn2O4 з цього прекурсору не впливає на морфологію матеріалу, і кінцевий продукт характеризується розміром агрегатів менше 4 мкм, а нанокристалів – близько 90 нм. Електрохімічні випробування свідчать, що для найкращих зразків за струму 1 С вдається досягти питомої ємності 103 мАг/г. За струму 20 С вони віддають ємність ~25 мАг/г. У контрольних циклах струмом 1 С після випробувань зразки демонструють високу схоронність заряду, повертаючи до 98% вихідної ємності. Це свідчить про їх перспективність для використання в акумуляторах високої потужності.

 


Завантажити (PDF)