ЕЛЕКТРОХІМІЧНИЙ СИНТЕЗ Li-ВМІСНОЇ ФАЗИ НА ОСНОВІ Cu5O2(PO4)2

V. Kordan, O. Zaremba, I. Oshchapovsky, P. Demchenko, V. Pavlyuk

Анотація


Li-вмісний твердий розчин включення на основі сполуки Cu5O2(PO4)2 (власний структурний тип, просторова група Р-1, символ Пірсона aP17) синтезовано електрохімічним методом під час інтеркаляції літію. Методом рентгенівської дифракції порошку досліджено кристалічну структуру утвореної фази; методами скануючої електронної мікроскопії, енергодисперсійної рентгенівської спектроскопії вивчено морфологію поверхні та склад зразка. Згідно з рентген-флуоресцентним спектральним аналізом співвідношення Cu/P становить 2,52 для вихідного зразка та 2,45 – після інтеркаляції літію, що добре узгоджується із номінальним складом зразка. Збільшення вмісту фосфору після інтеркаляції літію обумовлене адсорбцією аніонів [PF6]- на поверхні зерен електродного матеріалу. Внаслідок включення літію у пустоти кристалічної структури зростають параметри елементарної комірки: а = 5,20298(9)→5,20401(7) Å, b = 5,29851(9)→ 5,29991(8) Å, c = 7,60715(13)→ 7,60889(11) Å, α = 82,4944(10)→82,4931(8)°, β = 89,8368(11)→89,8309(8)°, γ = 68,2629(9)→68,2595(7)°, V = 192,897(6)→193,026(5) Å3. Полікристалічний зразок Cu5O2(PO4)2 містить пластинчасті кристаліти товщиною 0,2–0,4 мкм і довжиною до 5 мкм. Унаслідок електрохімічних процесів відбувається незначне збільшення розмірів кристалітів через агрегацію з компонентами електроліту. Розміри агрегатів становлять 1–5 мкм.

 

Ключові слова: електрохімічний синтез, рентгенівська порошкова дифракція, катодний матеріал, літій-іонні акумулятори.


Повний текст:

PDF

Посилання


Yan J., Wang D., Zhang X., Li J., Du Q., Liu X., Zhang J., Qi X. A high-entropy perovskite titanate lithium-ion battery anode // J. Mater. Sci. 2020. Vol. 55. P. 6942–6951. DOI: https://doi.org/10.1007/s10853-020-04482-0

Villars P., Cenzual K. (Eds.) Pearson’s Crystal Data – Crystal Structure Database for Inorganic Compounds // ASM International: Materials Park, OH, USA, Release. 2019–2020.

Brunel Laügt M., Guitel J. C. Structure cristalline de Cu5O2(PO4)2 // Acta Crystallogr. B. 1977. Vol. 33. P. 3465–3468.

Michal J. Winiarski, Thao T. Tran, Juan R. Chamorro, Tyrel M. McQueen. (CsX)Cu5O2(PO4)2 (X = Cl, Br, I): a family of Cu2+S = 1/2 compounds with capped-Kagomé networks composed of OCu4 units // Inorg. Chem. 2019. Vol. 58(7). P. 4328–4336. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.8b03464

Rodriguez-Carvajal J. Fullprof: A program for Rietveld refinement and pattern matching analysis // Coll. Abstr. Satellite Meeting on Powder Diffraction of the XV Congress of the IUCr. Toulouse, 1990. P. 127.

Willems T. F., Rycroft C. H., Kazi M., Meza J. C., Haranczyk M. Algorithms and tools for high-throughput geometry-based analysis of crystalline porous materials // Microporous Mesoporous Mater. 2012. Vol. 149. P. 134–141. DOI: https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2011.08.020

http://chem.lnu.edu.ua/mtech/mtech.htm

Kordan V., Zaremba O., Demchenko P. Electrochemical synthesis of LiyCa1-xNdxMnO3 solid solution // Abstracts International Conference on Oxide Materials for Electronic Engineering – fabrication, properties and applications. Lviv, 2021. P. 42.

Kordan V., Zaremba O., Demchenko P. Electrochemical synthesis of the LixCa0.5Nd0.5MnO3 solid solution // Coll. Abstr. XVIII Ukrainian Scientific Conference “Lviv chemical reading–2021”. Lviv, 2021. P. Nо. 32 (in Ukrainian).

Kordan V. M., Zaremba O. I., Demchenko P. Yu., Pavlyuk V. V. Synthesis and electrochemical properties of LiyCaxNd1-xMnO3solid solution // Acta Phys. Pol. A. 2022. Vol. 141(4). P. 273–277. DOI: https://doi.org/10.12693/APhysPolA.141.273

Kordan V., Zaremba O., Demchenko P., Pavlyuk V. The synthesis and electrochemical properties of LіxCa0.5Sm0.5O3 phase // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2022. Vol. 63. P. 143–152 (in Ukrainian). DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vch.6301.143




DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vch.6401.147

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.