Tổng hợp vật liệu composite LiFe1=xMxPO4/graphene làm cathode để cải thiện tính năng điện hoá pin sạc Lithium-ion

Abstract

Luận án làm sáng tỏ vấn đề pha tạp kim loại đồng thời phủ graphene đã tạo nên vật liệu trong đó quá trình khống chế khuếch tán chiếm ưu thế hơn quá trình khống chế động học. Ion Li+ di chuyển trong cấu trúc olvine phụ thuộc chủ yếu vào sự khuếch tán trong vật liệu. Đây là cơ sở để lý giải tại sao cải thiện được hệ số khuếch tán và độ dẫn điện (5,1.10-3 S.cm-1) tăng 104-105 lần, hệ số khuếch tán tăng xấp xỉ 100 lần so với LiFePO4 lý thuyết, dẫn đến việc hiệu suất điện hóa cải thiện rõ rệt với dung lượng đạt 155-165 mAh.g-1 tại C/10. Mẫu Mẫu đạt dung lượng cao nhất là STM2/G2 (20% Mn và 5% graphene) với dung lượng 165 mAh.g-1 và hiệu suất phóng sạc ổn định sau 150 chu kì (96%).