16707

بررسي روشهاي بهبود عملكرد الكتروشيميايي مادۀ كاتدي LiFePO4در باتريهاي ليتيم-يون

1401

سيد مرتضي مسعودپناه

/

امروزه با پيشرفت روزافزون صنايع مختلف، نياز به دستگاههاي ذخيره يا توليد انرژي پاك بيش از پيش احساس ميشود. در اين ميان، باتريهاي ليتيمي به دليل چگالي انرژي و نرخ شارژ-دشارژ بالاتر نسبت به ديگر دستگاههاي ذخيره انرژي، مورد توجه ويژه قرار گرفته است. باتريهاي ليتيمي، امروزه بهطور گسترده در صنايع الكترونيك از جمله توليد گوشيهمراه، لپتاپ، خوردوهاي هيبريدي و ساير دستگاههاي مشابه مورد استفاده قرار ميگيرد. پيشرفت اين دسته از باتريها مستلزم پيشرفت و بهينه شدن اجزاي اصلي آنها - يعني آند، الكتروليت و كاتد - است. در اين ميان، مادۀ كاتدي تاثير ويژهاي بر عملكرد باتريهاي ليتيمي دارد. LiFePO4از جمله مواد كاتدي است كه با ظرفيت نظري شارژ بالا، پايداري شيميايي و حرارتي و چرخهپذيري مناسب، به عنوان يك انتخاب مطلوب براي كاتد باتريهاي ليتيمي مورد استفاده قرار گرفته است. با اين وجود، عيوبي همچون هدايت الكتروني و يوني نسبتاً پايين، كاربرد اين مادۀ كاتدي را محدود كرده است. براي رفع اين چالش، رويكردهايي همچون كاهش اندازۀ ذرات، دوپ كردن، پوششدهي و بهينه كردن ريخت ذرات با تغيير در روش سنتز يا كامپوزيتسازي در پيش گرفته ميشود. در اين نوشتار، ابتدا عوامل موثر بر عملكرد اين مادۀ كاتدي بررسي شده است. سپس سه رويكرد پوششدهي، دوپ كردن و پايش روش سنتز براي بهينهسازي عملكرد الكتروشيميايي اين مادۀ كاتدي بررسي شده است. تاثير هر كدام از اين رويكردها به طور مفصل توضيح داده شده است. در نتيجۀ اين بررسي، استفاده از روش الكتروريسي براي رسيدن به يك كامپوزيت زمينهكربني (زمينه در اين كامپوزيت نقش پوشش را ايفا ميكند) با ذرات LiFePO4/Cكه به صورت يكنواخت در زمينه پخش شدهاند، به عنوان يك رويكرد مطلوب براي بهينه كردن عملكرد الكتروشيميايي اين مادۀ كاتدي پيشنهاد شد

9/16/2023 12:00:00 AM

89304

1404/09/26

Investigation of methods to improve the electrochemical performance of LiFePO4 cathode material in lithium-ion batteries

باتري هاي ليتيم-يون , مادۀ كاتدي LFP , عملكرد الكتروشيميايي

Lithium-ion batteries , LFP cathodic material , electrochemical performance