1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Журнал физической химии
  4. T. 97, № 11, 2023

Журнал физической химии, 2023, T. 97, № 11, стр. 1647-1654

Новые подходы к синтезу наноструктурированных электродных материалов на основе двойных фосфатов лития и кобальта в солевых расплавах

Н. В. Жаров a, *, М. В. Маслова a, **, ***, В. И. Иваненко a, Р. И. Корнейков a

a Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева – Обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра “Кольский научный центр Российской академии наук” (ИХТРЭМС КНЦ РАН)
Апатиты, Россия

* E-mail: n.zharov@ksc.ru
** E-mail: marmaslova@yandex.ru
*** E-mail: m.maslova@ksc.ru

Поступила в редакцию 07.02.2023
После доработки 07.02.2023
Принята к публикации 17.04.2023

Аннотация

Разработан новый высокоэффективный метод получения тонкодисперсного порошка LiCoPO4 с заданной морфологией из аммоний замещенного прекурсора NH4CoPO4⋅H2O в расплаве нитрата лития. Показано, что морфология полученного продукта определяется морфологией используемого прекурсора и зависит от физико-химических условий его получения. Полученный LiCoPO4, а также его прекурсоры охарактеризованы методами РФА, СЭМ, БЭТ. Проведенные электрохимические испытания показали, что полученный порошок является электрохимически активным. Катодный материал на основе полученного LiCoPO4 показал высокую удельную разрядную емкость 110 мА ч/г при плотности тока, соответствующей скорости заряда/разряда 1С, что обусловлено высокой дисперсностью и пластинчатой морфологией частиц синтезированного порошка. Предложенный метод отличается быстротой получения целевого продукта и не требует применения дорогостоящего оборудования, а также дополнительных стадий высокотемпературной кристаллизации и измельчения и может быть масштабирован до промышленного применения.

Ключевые слова: катодные материалы, двойные фосфаты, синтез, электрохимические свойства

Список литературы

  1. Dixit A. // SMC Bulletin. 2019. V. 10. № 3. P. 151.

  2. Junxiang L., Jiaqi W., Youxuan N. et al. // Materials Today. 2021. № 43. P. 132.

  3. Jiangtao H., Weiyuan H., Luyi X. et al. // Nanoscale. 2020. V. 12. № 28. P. 15036.

  4. Клюев В.В., Волынский В.В., Тюгаев В.Н. и др. Катодный активный материал на основе литированного фосфата железа с модифицирующей добавкой марганца: Патент RU 2453950 C1 // Б.И. 2012. № 17. С. 9.

  5. Tolganbek N., Yerkinbekova Y., Kalybekkyzy S. et al. // J. of Alloys and Compounds. 2021. № 882. P. 160.

  6. Kanungo S., Bhattacharjee A., Bahadursha N. et al. // Nanomaterials. 2022. № 12. P. 32.

  7. Kraytsberg A., Ein-Eli Y. // Adv. Energy Mater. 2012. № 2. P. 922.

  8. Chen S.-P., Lv D., Chen J. et al. // Energy & Fuels. 2022. V. 36. № 3. P. 1232.

  9. Jugović D., Uskoković D. // J. of Power Sources. 2009. № 190. P. 538.

  10. Kirillov S.A., Romanova I.V., Lisnycha T.V. et al. // Electrochimica Acta. 2018. V. 286. P. 163.

  11. Karafiludis S., Buzanich A., Heinekamp C. et al. // Nanoscale. 2023. P. 1.

  12. Karafiludis S., Buzanich A.G., Kochovski Z. et al. // Crystal Growth & Design. 2022. V. 22. № 7. P. 4305.

  13. Choi D., Li X., Henderson W.A. et al. // Heliyon. 2016. V. 2. № 2. P. 000.

  14. Pinson M.B., Bazant M.Z. // J. Electrochem. Soc. 2013. V. 160. № 2. P. 243.

  15. Markevich E., Sharabi R., Gottlieb H. et al. // Electrochemistry Communications. 2012. № 15. P. 22.

  16. Truong Q., Devaraju M.R., Ganbe Y. et al. // Scientific reports. 2014. № 4. P. 39.

  17. Wu X., Meledina M., Tempel H. et al. // J. of Power Sources. 2020. № 450. P. 227.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Журнал физической химии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал