تاثير اكسيدهاي نئوديم و ايتريم بر خواص ساختاري و الكتروشيميايي كامپوزيت LiFePO4/C سنتز شده به روش حالت جامد به‌منظور كاربرد به‌عنوان كاتد باتري ليتيوم يون

امروزه باتري‌هاي قابل شارژ مانند باتري‌هاي ليتيوم يون در صنايع مختلف به‌كار گرفته شده است. در اين باتري‌ها مسأله مهم ايجاد چگالي انرژي و چگالي توان بالا مي‌باشد. از جمله عوامل مؤثر بر اين موضوع نوع كاتد بكار رفته در ساخت باتري‌هاي ليتيم يون مي باشد. يكي از تركيبات مورد توجه در سال‌هاي اخير ماده كاتدي LiFePO4 است. در اين پژوهش ماده كاتدي LiFePO4 به روش حالت جامد از مواد اوليه (NH4)H2PO4، FeC2O4.2H2O، Li2CO3 سنتز گرديد و به‌ منظور بهبود نفوذ ضعيف يون ليتيوم و افزايش ظرفيت باتري در نرخ‌هاي بالاي شارژ/ دشارژ عناصر ايتريم و نئوديم به تركيب اضافه گرديد. در اين پژوهش از آناليز TGADTA براي بررسي دماهاي انجام واكنش تجزيه مواد اوليه و هم‌چنين تعيين دماي سنتز تركيب، از تصاوير SEM به منظور بررسي ريزساختار و مورفولوژي ذرات و از آزمون‌هاي طيف‌سنجي امپدانس الكتروشيمايي، ولتامتري چرخه‌اي و سيكل‌هاي شارژ/ دشارژ به‌ منظور بررسي رفتار الكتروشيميايي نمونه‌هاي مورد آزمايش استفاده شده است. با توجه به نتايج تحقيق مشخص گرديد سنتز دو مرحله‌اي تركيب LiFePO4  همراه با درصدهاي بهينه اكسيدهاي ايتريم و نئوديم به‌عنوان دوپنت مي‌ تواند هدايت الكتريكي و يوني ماده را بهبود بخشد. از بين نمونه هاي سنتز شده با درصدهاي متفاوت ايتريم و نئوديم نمونه LiFe99.54Y0.4Nd0.06PO4/C با عملكرد الكتروشيميايي و ريزساختار مناسب و بيشترين ظرفيت نهايي mAh/g 113  به عنوان نمونه بهينه انتخاب گرديد.