Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Industrial materials >> bahan nano

Katoda LiNi0.5Mn1.5O4 dengan Doping Komposit Cr3+ dan F−: Sintesis, Stabilitas, dan Kinerja Elektrokimia

Abstrak

Bahan katoda LiNi0.5Mn1.5O4 yang di-dop komposit Cr3+ dan F− disintesis dengan metode padat, dan pengaruh jumlah doping terhadap sifat fisik dan elektrokimia bahan diinvestigasi. Struktur dan morfologi bahan katoda dikarakterisasi dengan XRD, SEM, TEM, dan HRTEM, dan hasilnya menunjukkan bahwa sampel menunjukkan ciri-ciri spinel yang jelas. Tidak ditemukan fase penimpur Cr3+ dan F−, dan struktur spinel menjadi lebih stabil. Hasil uji charge/discharge, voltametri siklik (CV), dan spektroskopi impedansi elektrokimia (EIS) menunjukkan bahwa LiCr0.05Ni0.475Mn1.475O3.95F0.05, di mana jumlah doping Cr3+ dan F− keduanya adalah 0,05, memiliki sifat elektrokimia optimal, dengan laju discharge 0,1, 0,5, 2, 5, dan 10 C serta kapasitas spesifik masing-masing 134,18, 128,70, 123,62, 119,63, dan 97,68 mAh g⁻¹. Setelah 50 siklus pada laju 2 C, LiCr0.05Ni0.475Mn1.475O3.95F0.05 menunjukkan performa siklus yang sangat baik, dengan kapasitas spesifik discharge 121,02 mAh g⁻¹ dan retensi kapasitas 97,9 %. Uji EIS mengungkapkan bahwa doping secara signifikan mengurangi resistensi transfer muatan.

Latar Belakang

Permintaan yang meningkat untuk kendaraan listrik (EV), kendaraan listrik hybrid (HEV), dan baterai penyimpanan kapasitas tinggi membutuhkan baterai lithium-ion dengan performa yang lebih tinggi dan densitas energi serta daya yang ditingkatkan [1,2,3]. Bahan katoda adalah bahan kunci dalam baterai lithium-ion, dan penelitian serta pengembangan bahan katoda potensial tinggi merupakan salah satu cara utama untuk meningkatkan densitas energi baterai lithium-ion. Spinel LiNi0.5Mn1.5O4 memiliki keunggulan pada plat tegangan discharge sekitar 4,7 V: biaya rendah, stabilitas struktural yang baik, dan stabilitas panas, dan dianggap salah satu bahan katoda paling menjanjikan untuk baterai lithium-ion. Namun, stabilitas siklus LiNi0.5Mn1.5O4 buruk, dan siklus bahan ini mengakibatkan efek Jahn-Teller dan pelarutan Mn [4,5,6,7].

Modifikasi bahan dengan doping dan pelapisan telah diterapkan untuk menekan efek Jahn-Teller dan mengurangi kehilangan Mn guna meningkatkan sifat elektrokimia bahan. Modifikasi doping adalah pendekatan yang sangat efektif yang tidak hanya dapat meningkatkan stabilitas struktur kristal tetapi juga meningkatkan kemampuan laju bahan [8, 9]. Saat pengisian, 4,7 % volume LiNi0.5Mn1.5O4 dipretahankan saat beralih dari fase kaya lithium ke fase miskin lithium. Perubahan volume dalam bahan selama proses penyisipan/ekstraksi ion lithium dapat efektif ditekan dengan menerapkan jumlah doping yang kecil dan pelapisan permukaan, dan selain itu, doping dapat meningkatkan kemampuan laju dan performa siklus bahan [10,11,12]. Doping kation (Na [13], Ru [14], Rh [15], Co [16], Al [17], Cr [18], Zn [19], Nd [20], Mg [21], Mo [22], Sm [23], Cu [24], dll.) dan doping anion (S [25], P [26], dan F [27]) telah diterapkan untuk memodifikasi LiNi0.5Mn1.5O4. Misalnya, dibandingkan dengan LiNi0.5Mn1.5O4 murni, LiNi0.5Mn1.5O4 yang di-dop Al dapat efektif meningkatkan kapasitas discharge (hingga 140 mAh g⁻¹) dan stabilitas siklus (70 % retensi kapasitas setelah 200 siklus) [28].

Dalam makalah ini, F⁻ dan Cr3+ dipilih untuk meningkatkan kemampuan laju melalui substitusi komposit anion-kation, dan jumlah doping mereka dioptimalkan [29]. Selain itu, struktur, morfologi, dan sifat elektrokimia sampel diuji dan dianalisis.

Metode

Bahan LiNi0.5Mn1.5O4 disintesis dengan metode padat menggunakan Ni(CH3COO)2 · 4H2O, Mn(CH3COO)2 · 4H2O, dan Cr(CH3COO)3 · 6H2O sebagai bahan baku awal.

Eksperimen

Persiapan LiCrxNi0.5−0.5xMn1.5−0.5xO3.95F0.05

Bahan LiNi0.5Mn1.5O4 disintesis dengan metode padat menggunakan Ni(CH3COO)2 · 4H2O, Mn(CH3COO)2 · 4H2O, dan Cr(CH3COO)3 · 6H2O sebagai bahan baku awal. Bahan dicampur secara menyeluruh dengan penggiling bola selama 2 jam menggunakan jumlah steikiometri LiCrxNi0.5−0.5xMn1.5−0.5xO3.95F0.05 (x = 0,025, 0,05, 0,075), dan campuran kering dipanaskan pada 400 °C di udara selama 5 jam. Kompleks oksida Ni-Mn-Cr terbentuk setelah pendinginan alami dalam tungku muffle. Kompleks oksida yang didapat dan sumber lithium (Li2CO3 dan LiF) dicampur dengan penggiling bola selama 4 jam menggunakan alkohol bebas air sebagai dispergan, dan campuran kemudian dipanaskan pada 850 °C di udara selama 12 jam untuk memperkuat kristalisasi dalam tungku muffle. Setelah direduksi pada 650 °C di udara selama 12 jam, bahan dengan jumlah doping komposit Cr3+ dan F− yang berbeda, LiCrxNi0.5−0.5xMn1.5−0.5xO3.95F0.05 (x = 0,025, 0,05, 0,075), didapat setelah pendinginan alami dalam tungku muffle.

Karakterisasi

Struktur kristal sampel diidentifikasi dengan difraksi X-ray (XRD, UltimaIII, difraktometer radiasi Cu-Kα, 40 kV, 40 mA, Rigaku, Jepang) pada suhu ruang atas rentang 2θ dari 10° hingga 80° dengan kecepatan pemindaian 8° min⁻¹. Morfologi sampel LiCrxNi0.5−0.5xMn1.5−0.5xO3.95F0.05 diukur dengan mikroskop elektron pemindai (SEM, Hitachi, S-3400N, Jepang). Mikrostruktur dan komposisi elemen bahan yang didapat diamati dengan mikroskop elektron transmisi (TEM, Tecnai G2 F20, FEI) yang dilengkapi spektroskopi energi-dispersif (EDS).

Uji Kinerja Elektrokimia

Sifat elektrokimia dievaluasi dengan sel koin CR2032, dan sel terdiri dari elektroda katoda LiCrxNi0.5−0.5xMn1.5−0.5xO3.95F0.05, folium lithium logam sebagai elektroda anoda, American Celgard2400 sebagai pemisah, dan elektrolit 1 mol/L LiPF6 dalam EC/EMC/DMC (1:1:1 dalam volume). Katoda disintesis dengan mencampur bahan aktif, hitam karbon, dan polyvinylidenida fluorida (PVDF) pada rasio berat 8:1:1 dalam N-metil pirrolidon (NMP) untuk membentuk seragam lem, yang kemudian dilapisi pada foil Al dengan coater pisau dokter dan selanjutnya dikeringkan dalam tungku vakum pada 120 °C selama 24 jam untuk menghilangkan NMP dan air residu. Sel koin dirakit dalam kotak sarung tangan yang diisi argon (MBRAUN PRS405/W11006-1, Jerman).

Kinerja elektrokimia sel koin LiCrxNi0.5−0.5xMn1.5−0.5xO3.95F0.05/Li dievaluasi dengan pengisian dan pengosongan pada rentang 3,5–5,0 V menggunakan penguji CT-300-1A-SA (Neware Technology Ltd.). Uji voltametri siklik (CV) (katoda sebagai elektroda kerja dan folium lithium logam sebagai elektroda lawan dan referensi) dilakukan dengan stasiun kerja elektrokimia (Metrohm Co., Autolab PGSTAT302N, Belanda) dengan laju pemindaian 0,1 mV/s dan frekuensi pemindaian 0,5 Hz antara 3,5 dan 5,0 V. Spektroskopi impedansi elektrokimia (EIS) dilakukan pada stasiun kerja elektrokimia dengan amplitudo AC 5 mV dalam rentang frekuensi pemindaian 0,01 hingga 100 kHz (katoda sebagai elektroda kerja dan folium lithium logam sebagai elektroda lawan dan referensi).

Hasil dan Pembahasan

Gambar 1 menunjukkan pola XRD dari bahan LiNi0.5Mn1.5O4 dan LiCrxNi0.5−0.5xMn1.5−0.5xO3.95F0.05 (x = 0,025, 0,05, 0,075). Pola menunjukkan bahwa bahan yang di-dop komposit Cr3+ dan F− memiliki puncak difraksi yang sama dengan sampel yang tidak di-dop, yang menunjukkan bahwa sampel disintesis tanpa fase penimpur dan bahwa doping komposit Cr3+ dan F− tidak akan mengubah struktur kristal spinel. Tidak ditemukan puncak penimpur atau puncak superstruktur, yang menunjukkan bahwa sebagian atom Ni2+, Mn4+, Mn3+, dan O2− dalam fase spinel berhasil digantikan oleh Cr3+ dan F−. Kekuatan puncak difraksi sampel LiCrxNi0.5−0.5xMn1.5−0.5xO3.95F0.05 yang di-dop Cr3+ menurun, dan konsentrasi dopan berlebih mempengaruhi derajat kristalinitas. Parameter jaringan untuk bahan LiNi0.5Mn1.5O4 dan LiCrxNi0.5−0.5xMn1.5−0.5xO3.95F0.05 (x = 0,025, 0,05, 0,075) dihitung dengan Jade5.0, dan hasilnya ditunjukkan dalam Tabel 1.

Gambar 2 menunjukkan citra SEM dari bahan LiNi0.5Mn1.5O4 dan LiCrxNi0.5−0.5xMn1.5−0.5xO3.95F0.05 (x = 0,025, 0,05, 0,075) dengan pengesanan ×10000. Sampel LiNi0.5Mn1.5O4 terdiri dari partikel seragam berukuran submikron, dan kristal memiliki bentuk setengah-oktahedral. Setelah doping komposit Cr3+ dan F−, sampel LiCrxNi0.5−0.5xMn1.5−0.5xO3.95F0.05 (x = 0,025, 0,05, 0,075) menunjukkan partikel yang sangat kristal dan spinel khas dengan bentuk oktahedral dan tepi serta sudut yang tajam.

Keberadaan kromium dan fluorida dalam senyawa spinel LiCr0.05Ni0.475Mn1.475O3.95F0.05 diverifikasi oleh EDS, sebagaimana ditunjukkan dalam Gambar 3. Citra TEM dan TEM resolusi tinggi (HRTEM) dari morfologi kristal dan awan jaringan ditunjukkan dalam Gambar 4. Keduanya LiNi0.5Mn1.5O4 dan LiCr0.05Ni0.475Mn1.475O3.95F0.05 menunjukkan morfologi permukaan yang serupa. Jarak antara awan jaringan untuk LiNi0.5Mn1.5O4 diukur sebesar 0,4835 nm, yang sesuai dengan bidang (111) spinel. Setelah doping, jarak jaringan dalam Gambar 4d menunjukkan nilai 0,4811 nm, yang menunjukkan bahwa energi ikatan Cr-O yang lebih tinggi dapat menyusutkan kerangka spinel. Oleh karena itu, LiCr0.05Ni0.475Mn1.475O3.95F0.05 diharapkan memiliki sifat elektrokimia yang unggul untuk penyimpanan lithium.

Gambar 5 menampilkan kurva pengisian/pengosongan dari sampel LiNi0.5Mn1.5O4 dan LiCrxNi0.5−0.5xMn1.5−0.5xO3.95F0.05 (x = 0,025, 0,05, 0,075), di mana sel diuji pada rentang potensial 3,5–5,0 V pada laju 0,1 C. Kapasitas spesifik discharge sampel LiNi0.5Mn1.5O4 dan LiCrxNi0.5−0.5xMn1.5−0.5xO3.95F0.05 (x = 0,025, 0,05, 0,075) masing-masing 141,59, 139,38, 134,18, dan 124,47 mAh g⁻¹ pada 0,1 C. Kurva pengisian/pengosongan sampel yang di-dop terdiri dari dua plat tegangan yang jelas pada sekitar 4,7 dan 4,1 V. Plat tegangan pada sekitar 4,7 V dikaitkan dengan pasangan redoks Ni2+/Ni4+, sementara plat tegangan kecil pada sekitar 4,1 V mungkin disebabkan oleh substitusi F− untuk O2−, yang mengurangi jumlah muatan negatif dan mengubah valensi logam transisi (Mn4+ direduksi menjadi Mn3+) untuk mempertahankan keseimbangan muatan.

Kemampuan laju sangat penting untuk baterai lithium-ion. Kurva performa siklus sampel LiNi0.5Mn1.5O4 dan LiCrxNi0.5−0.5xMn1.5−0.5xO3.95F0.05 (x = 0,025, 0,05, 0,075) pada laju yang berbeda ditunjukkan dalam Gambar 6. Kapasitas discharge spesifik tertinggi pada 0,1 C diamati pada LiNi0.5Mn1.5O4 (141,59 mAh g⁻¹), dan kapasitas discharge kedua tertinggi diamati pada LiCr0.025Ni0.4875Mn1.4875O3.95F0.05 (139,38 mAh g⁻¹). Namun, pada laju tinggi lainnya 0,5, 2, 5, dan 10 C, kapasitas discharge spesifik LiCr0.05Ni0.475Mn1.475O3.95F0.05 adalah yang tertinggi, yaitu masing-masing 128,70, 123,62, 119,63, dan 97,68 mAh g⁻¹. Ketika LiNi0.5Mn1.5O4 yang tidak di-dop diobati pada laju 2 C, penurunan kapasitas discharge spesifiknya lebih nyata. Pada laju discharge 5 C, struktur bahan mungkin rusak parah. Seiring bertambahnya jumlah doping dan substitusi Cr3+, stabilitas siklus meningkat. Jumlah doping yang lebih tinggi akan mengurangi kapasitas discharge spesifik bahan, membuat plat 4,1 V lebih jelas dan menurunkan densitas energi baterai. Di satu sisi, karena polarisasi yang kecil pada laju rendah, efek polisasi menunjukkan perbedaan yang sedikit sebelum dan sesudah doping. Namun, jumlah bahan aktif berkurang setelah doping, yang menghasilkan kapasitas spesifik yang lebih rendah. Di sisi lain, karena polisasi yang besar pada laju tinggi dan koefisien difusi ion lithium yang ditingkatkan, katoda LiNi0.5Mn1.5O4 yang di-dop menunjukkan kapasitas spesifik yang lebih tinggi. Hasil ini menunjukkan bahwa jumlah yang tepat dari co-doping Cr3+, F− dapat menghasilkan stabilitas siklus dan kapasitas laju yang baik.

Gambar 7 jelas menunjukkan performa siklus sampel LiNi0.5Mn1.5O4 dan LiCr0.05Ni0.475Mn1.475O3.95F0.05 setelah 50 siklus pada 2 C. Kapasitas discharge awal LiCr0.05Ni0.475Mn1.475O3.95F0.05 dan LiNi0.5Mn1.5O4 masing-masing 123,62 dan 114,77 mAh g⁻¹, yang menunjukkan bahwa LiCr0.05Ni0.475Mn1.475O3.95F0.05 memiliki kapasitas discharge awal yang lebih tinggi dari LiNi0.5Mn1.5O4 yang tidak di-dop. Akibatnya, LiCr0.05Ni0.475Mn1.475O3.95F0.05 dapat menyediakan kapasitas discharge reversibel 121,02 mAh g⁻¹ dengan retensi kapasitas 97,9 % setelah 50 siklus, sementara LiNi0.5Mn1.5O4 hanya mempertahankan kapasitas discharge reversibel 106,24 mAh g⁻¹ dengan retensi kapasitas 92,6 %. Retensi kapasitas LiCr0.025Ni0.4875Mn1.4875O3.95F0.05 dan LiCr0.075Ni0.4625Mn1.4625O3.95F0.05 masing-masing 95,0 dan 94,5 %, yang menunjukkan bahwa LiCr0.05Ni0.475Mn1.475O3.95F0.05 memiliki retensi kapasitas yang baik pada laju tinggi di antara semua sampel. Bahan yang di-dop memiliki retensi kapasitas yang lebih tinggi karena energi ikatan Cr-O, yang lebih kuat dari energi ikatan Ni-O dan Mn-O dan menstabilkan struktur spinel. Selain itu, kapasitas penahan elektron F− lebih kuat dan lebih stabil setelah ikatan dengan Ni, Mn, dan Cr, sehingga meningkatkan stabilitas struktur spinel. Sementara itu, doping juga mengurangi erosi bahan oleh HF dalam larutan elektrolit dan kehilangan irreversibel bahan aktif selama proses siklus. Wang et al. [30] melaporkan bahwa LiNi0.4Cr0.15Mn1.45O4 dapat menyediakan kapasitas discharge reversibel 139,7 mAh g⁻¹ setelah 40 siklus, yang sesuai dengan retensi kapasitas 97,08 %. Li et al. [31] melaporkan kapasitas discharge awal LiNi0.5Mn1.5O3.9F0.1 pada 0,1, 0,5, 1, 2, dan 5 C masing-masing 129,07, 123,59, 118,49, 114,49, dan 92,57 mAh g⁻¹.

Analisis lebih rinci tentang kinerja elektrokimia dilakukan dengan CV dan EIS. Gambar 8 menunjukkan kurva CV LiCr0.05Ni0.475Mn1.475O3.95F0.05 dan fase murni LiNi0.5Mn1.5O4. Perbedaan potensi keduanya adalah 0,298 V. Potensi puncak oksidasi LiNi0.5Mn1.5O4 adalah 4,861 V, sementara potensi puncak reduksi adalah 4,563 V. Arus puncak oksidasi (IPa) adalah 2,242 mA, dan arus puncak reduksi (IPc) adalah 2,288 mA, sehingga rasio IPa/IPc adalah 0,9799. Potensi puncak oksidasi LiCr0.05Ni0.475Mn1.475O3.95F0.05 adalah 4,864 V, potensi puncak reduksi adalah 4,578 V, dan perbedaan potensi adalah 0,286 V. IPa adalah 1,273 mA, IPc adalah 1,277 mA, dan rasio IPa/IPc adalah 0,9968 (sekitar 1). Hasil di atas menunjukkan bahwa bahan yang di-dop bersama memiliki reversibilitas yang baik dari interkalasi/deinterkalasi ion lithium dan efisiensi kuolombik yang ditingkatkan.

Gambar 9 menunjukkan pola EIS sampel. Semua spektrum EIS dalam gambar terdiri dari dua lingkaran semi di daerah frekuensi tinggi hingga sedang dan garis miring di daerah frekuensi rendah. Lingkaran semi di daerah frekuensi tinggi sesuai dengan resistensi film permukaan elektrolit yang dilewati ion lithium (Rs). Lingkaran semi di daerah frekuensi sedang sesuai dengan resistensi transfer muatan (Rct), dan garis miring di daerah frekuensi rendah adalah impedansi Warburg (Zw), yang terkait dengan difusi ion lithium dalam bahan. Sebagaimana terlihat dalam Gambar 7, doping mengurangi Rs, yang berkontribusi untuk meningkatkan difusivitas ion lithium, konduktivitas, dan kemampuan laju bahan.

Plot Nyquist dari analog rangkaian ekivalen yang difit oleh perangkat lunak ZsimpWin ditunjukkan dalam Gambar 10. Dalam rangkaian ini, Re dan Rs mewakili resistensi elektrolit dan resistensi kontak antarmuka partikel-ke-partikel film SEI. Rct adalah resistensi transfer muatan, dan Zw mewakili impedansi Warburg yang disebabkan oleh difusi ion lithium. CPEs dan CPEdl adalah elemen fase konstan dari membran elektrolit padat dan kapasitansi lapisan ganda antarmuka elektroda-elektrolit, masing-masing [32]. Parameter fitting dari analog rangkaian ekivalen diringkas dalam Tabel 2.

Studi sebelumnya telah menunjukkan bahwa koefisien difusi ion lithium terkait dengan faktor Warburg, yang dapat dihitung dari garis miring di daerah frekuensi rendah. Koefisien difusi ion lithium dihitung dengan aturan Fick menggunakan persamaan berikut: [33]

D = R²T² / 2A²n⁴F⁴C²σ² (1)

di mana D adalah koefisien difusi ion lithium, T adalah suhu absolut, R adalah konstanta gas, A adalah luas permukaan elektroda, n adalah jumlah transfer elektron, F adalah konstanta Faraday, C adalah konsentrasi molar ion lithium, dan σ adalah faktor Warburg, yang adalah kemiringan garis miring dalam Gambar 7.

Seperti terlihat dalam Tabel 2, nilai Rs sampel yang di-dop sangat menurun dibandingkan dengan sampel yang tidak di-dop, dan nilai Rs LiCr0.05Ni0.475Mn1.475O3.95F0.05 menurun secara signifikan. Penurunan nilai Rs menunjukkan bahwa co-doping Cr3+, F− dapat menekan pertumbuhan film SEI hingga beberapa titik, yang mungkin disebabkan oleh reaksi sisi F− antara bahan elektroda dan larutan elektrolit. Nilai resistensi transfer muatan yang lebih rendah menunjukkan polisasi elektrokimia yang lebih rendah, yang akan mengarah pada kemampuan laju dan stabilitas siklus yang lebih tinggi. LiCr0.05Ni0.475Mn1.475O3.95F0.05 menunjukkan nilai Rct terendah (24,9 Ω) dan koefisien difusi lithium tertinggi (1,51 × 10⁻¹⁰ cm² s⁻¹) di antara semua sampel, yang menunjukkan bahwa polisasi elektrokimianya adalah yang terendah dan mobilitas ion lithium LiNi0.5Mn1.5O4 dapat efektif ditingkatkan melalui substitusi komposit anion-kation. EIS juga dapat digunakan untuk membandingkan ukuran konduktivitas elektron. Resistensi transfer muatan yang lebih kecil dari LiNi0.5Mn1.5O4 yang di-dop bersama Cr3+ dan F− menunjukkan konduktivitas elektron yang lebih besar dari LiNi0.5Mn1.5O4 murni. Konduktivitas elektron LiNi0.5Mn1.5O4 sekitar 3,88 × 10⁻⁵ S cm⁻¹, sementara konduktivitas elektron sampel LiCrxNi0.5−0.5xMn1.5−0.5xO3.95F0.05 (x = 0,025, 0,05, 0,075) masing-masing 6,19 × 10⁻⁵ S cm⁻¹, 1,25 × 10⁻⁴ S cm⁻¹, dan 5,98 × 10⁻⁵ S cm⁻¹. Faktanya, LiCr0.05Ni0.475Mn1.475O3.95F0.05 memiliki performa elektrokimia terbaik di antara keempat sampel. Penurunan Rct dan peningkatan D menunjukkan bahwa jumlah yang tepat dari co-doping Cr3+, F− memiliki efek positif pada aktivitas reaksi elektrokimia bahan.

Kesimpulan

Analog yang di-dop bersama Cr3+, F− dari LiNi0.5Mn1.5O4 (LiCrxNi0.5−0.5xMn1.5−0.5xO3.95F0.05 (x = 0,025, 0,05, 0,075)) disintesis dengan metode padat suhu tinggi. Pola XRD bahan menunjukkan bahwa Cr3+ dan F− berhasil menggantikan sebagian atom Ni2+, Mn4+, Mn3+, dan O2- dalam bahan spinel, dan tidak ada puncak penimpur yang ada. Kapasitas discharge spesifik LiCr0.05Ni0.475Mn1.475O3.95F0.05 pada 0,1, 0,5, 2, 5, dan 10 C masing-masing 134,18, 128,70, 123,62, 119,63, dan 97,68 mAh g⁻¹. Kapasitas discharge spesifik adalah 121,02 mAh g⁻¹ setelah 50 siklus pada 2 C, yang merupakan 97,9 % dari kapasitas discharge awal. Retensi kapasitas LiCr0.05Ni0.475Mn1.475O3.95F0.05 adalah yang terbesar di antara sampel. Bahan memiliki kristalinitas yang baik, dan jumlah spinel oktahedral terbesar yang terdistribusi dengan baik. Co-doping Cr3+, F− dari bahan secara signifikan meningkatkan kapasitas discharge spesifik pada laju yang lebih tinggi, meningkatkan stabilitas siklus, meningkatkan reversibilitas ion lithium, dan mengurangi nilai impedansi.

bahan nano

  1. Nanokomposit Hibrid Selulosa-POSS-Silika/Emas Inti-Kulit: Sintesis Sol-Gel One-Step dan Properti Multifungsi
  2. Peningkatan Katoda Baterai Litium-Ion: Komposit LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/Nanotub Karbon dengan Performa Elektrokimia Unggul
  3. Nanokomposit SiO₂@C/MWNT Fabriksasi Sol-Gel Menyediakan Anoda Baterai Li-Ion Superior
  4. Sintesis One-Pot Komposit CuSCN Dilapisi CuS Konduktif dengan Warna Sesuai Keinginan
  5. Penyelarasan Pengisi Nanokarbon yang Diinduksi Medan Listrik dalam Komposit Epoxi: Pengaruh terhadap Konduktivitas Listrik
  6. Anoda MoS₂ Lapisan Sedikit/Karbon Asetilen Kapasitas Tinggi untuk Baterai Li-Ion
  7. Katoda Na4Mn9O18/Nanotub Karbon Berkinerja Tinggi untuk Baterai Ion Natrium Aqueous
  8. Anoda Komposit Si/Grafen Tinggi Kapasitas yang Dibuat melalui Reduksi Termal Magnesium untuk Baterai Li-Ion
  9. Nanowires Co₃O₄ Ramah Lingkungan dengan Grafena: Anoda Berkinerja Tinggi untuk Baterai Ion Litium
  10. Nanowires CuGeO₃: Anoda dengan Kapasitas Tinggi dan Stabil untuk Baterai Natrium-Ion Canggih