Применение механической активации для синтеза катодных материалов на основе твердых растворов LiNi1 - yCoyO2
Н. В. Косова1, Е. Т. Девяткина2, А. Б. Слободюк3
1 Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН, kosova@solid.nsc.ru
2 Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН
3 Институт химии Дальневосточного отделения РАН
Ключевые слова: механическая активация, литий-ионные аккумуляторы, катодные материалы LiNi1-yCoyO2, Li MAS ЯМР, циклирование
Страницы: 141-149
Аннотация
Реализован сухой, безотходный и энергосберегающий синтез катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов на основе твердых растворов состава LiNi1 - yCoyO2 (y = 0.2, 0.4, 0.6, 0.8). В качестве исходных реагентов использованы двойные гидроксиды никеля и кобальта, а также безводные оксиды никеля и кобальта в смеси с гидроксидом лития. Показано, что независимо от исходных реагентов образцы характеризуются высокой дисперсностью, фазовой однородностью и индицируются в пространственной группе R3m. С увеличением содержания никеля параметры решетки а и с возрастают; наблюдается хорошее соответствие правилу Вегарда для твердых растворов в системе LiNiO2-LiCoO2. При этом полосы в ИК-спектре сдвигаются в сторону меньших частот в результате уменьшения ковалентности в слое (Ni1 - yCoyO2)2. 6,7Li ЯМР-спектры содержат две компоненты, которые сдвинуты как в положительную, так и в отрицательную область, и свидетельствуют о взаимодействии ионов лития с ионами Ni3+, находящимися в первой и второй координационной сферах. Анализ тонкой структуры второй компоненты MAS-спектров, находящейся вблизи 0 м.д., показал, что ионы никеля в слоях Ni1 - yCoyO2 распределены неравномерно при 0.6 (1 - y) 0.8. Такое отклонение от случайного распределения Ni/Co носит узколокальный характер и не фиксируется методом РФА, но оказывает влияние на электрохимические свойства катодных материалов.
|
