Thứ năm, 25/05/2017 00:29
Số 5 năm 20176 - 11Download

Khảo sát tính chất điện hóa của vật liệu spinel Li4Mn5O12 tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt ứng dụng làm vật liệu điện cực

Nguyễn Văn Hoàng1*, Nguyễn Minh Thảo2, Trần Văn Mẫn1, Lê Mỹ Loan Phụng1

*Tác giả liên hệ: Email: nvhoang@hcmus.edu.vn

1Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh
2Trung tâm Phân tích Hóa học, Trường Đại học Đồng Tháp 
 

Ngày nhận bài: 05/01/2017; ngày chuyển phản biện: 06/01/2017; ngày nhận phản biện: 17/01/2017; ngày chấp nhận đăng: 07/02/2017

Tóm tắt:

Bài báo trình bày kết quả tổng hợp vật liệu điện cực cấu trúc spinel Li4Mn5O12 (LMO) bằng phương pháp thủy nhiệt. Điều kiện tổng hợp tối ưu để đạt được vật liệu có cấu trúc đơn pha, không lẫn tạp chất được khảo sát thông qua sự thay đổi các yếu tố như: Nhiệt độ thủy nhiệt, thời gian, tỷ lệ tác chất, nhiệt độ nung mẫu, thời gian nung... Cấu trúc, thành phần, tính chất hóa lý và điện hóa của vật liệu được xác định qua các phương pháp như: Nhiễu xạ tia X (XRD), phổ hấp thu nguyên tử (AAS), quét thế vòng tuần hoàn (CV). Điều kiện tổng hợp tốt nhất đối với LMO là tỷ lệ Li:Mn = 4:3; nhiệt độ thủy nhiệt là 120°C trong 192 giờ, nhiệt độ nung là 500°C trong 6 giờ. Kết quả khảo sát điện hóa cho thấy LMO có khả năng đan cài và phóng thích ion Li+ thuận nghịch thích hợp làm vật liệu điện cực dương cho pin sạc lithium-ion. Bên cạnh đó, vật liệu cũng thể hiện tốt khả năng tích/phóng điện và tốc độ đan cài ion diễn ra nhanh chóng nên thích hợp cho ứng dụng vật liệu điện cực trong siêu tụ điện hóa.

Từ khóa:

 Li4Mn5O12, pin sạc lithium, siêu tụ điện hóa, spinel, thủy nhiệt.

Chỉ số phân loại:
1.4

Electrochemical properties of Li4Mn5O12 used as electrode materials synthesized by hydrothermal method

Van Hoang Nguyen1*, Minh Thao Nguyen2, Van Man Tran1, My Loan Phung Le1

 

1Faculty of Chemistry, University of Science, VNUHCM

2Chemical Analysis Center, Đong Thap University 

Received: 5 January 2017; accepted: 7 February 2017

Abstract:

In this work, lithium manganese oxide (LMO) was successfully synthesized by hydrothermal method. The optimized conditions for LMO synthesis were investigated including molar ratio of precursors, hydrothermal/annealing temperature, calcination time, and so on. The structure, composition, and physical and electrochemical properties of the samples were determined via X-ray diffraction (XRD) technique, atomic absorption spectroscopy (AAS), and cyclic voltammetry (CV). The optimized synthesis conditions of LMO were obtained as follows: a molar ratio of Li:Mn = 4:3, the hydrothermal temperature of 120°C in 192 hours, and the annealing temperature of 500°C in 6 hours. The synthesized samples exhibited the excellent reversibility of Li+ intercalation/deintercalation in the Li-ion system. The high rate properties combined with the good charge storage of Li4Mn5O12 show a high potential for supercapacitor applications. 

Keywords:

Li-ion batteries, Li4Mn5O12, hydrothermal, spinel, supercapacitors. 

Classification number:
1.4
Lượt dowload: 390 Lượt xem: 981

Đánh giá

X
(Di chuột vào ngôi sao để chọn điểm)