ИСТИНА

В последнее время материалы состава LiNixMnxCo1-2xO2 широко используются в качестве катодных в литий-ионных аккумуляторах [1,2]. Ввиду высокой электрохимической емкости (210-230 мА∙ч/г), а также низкой стоимости и токсичности они стали альтернативной заменой традиционному кобальтиту лития LiCoO2. Катодные материалы на основе LiNixMnxCo1-2xO2 синтезируют различными методами (метод соосажденных гидроксидов, твердофазный синтез, золь-гель метод). Однако совсем недавно распространение получил криохимический метод синтеза данных материалов, основанный на сочетании низко и высокотемпературных воздействий и позволяющий получение многокомпонентных составов с высокой степенью химической однородности и строго контролируемым размером частиц, Изучаемые LiNi0.45Mn0.45Co0.1O2 и LiNi0.4Mn0.4Co0.2O2 получали из 3 различных криохимических солевых прекурсоров (нитратный, ацетатный и нитрат-ацетатный) при термообработке при различных температурах (800-950˚C). Полученные материалы были охарактеризованы методами рентгеновской дифракции и растровой электронной микроскопии (РЭМ). Следует отметить, что с ростом температуры отжига наблюдаются уменьшение полуширины дифракционных максимумов (FWHM), а также более выраженное расщепление пар пиков 006/102 и 018/110, что свидетельствует об увеличении кристалличности материала и степени упорядоченности катионов Li+ и Ni2+ в структуре, соответственно. Тем самым обнаружено, что наиболее перспективными для электрохимического тестирования материалами являются образцы, полученные из нитратного прекурсора и подвергнутые отжигу при температуре 950˚С в течение 3 часов. Средний размер частиц LiNi0.4Mn0.4Co0.2O2 по данным РЭМ увеличивается от 30 до 200 нм при увеличении температуры отжига от 600 до 950˚С. Также при увеличении содержания кобальта в исследуемых материалах наблюдается увеличение среднего размера частиц и уменьшение параметров элементарной ячейки. [1] M.S. Whitittingham, “Lithium batteries and cathode materials”, Chem. Rev. 104 (2004) 4271-4301. [2] L. Wang, J. Li, X. He, W. Pu, C. Wan, C. Jiang, “Recent advances in layered LiNixCoyMn1-x-yO2 cathode materiales for lithium ion batteries”, J. Solid State Electrochem. 13 (2009) 1157-1164.