1 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Vào những năm 250 TCN con người đã sử dụng nguồn năng lượng nhân tạo từ Pin và ắcquy nó đã được nhà khảo cổ học người Đức Conic phát hiện ra tại thành cổ Patea ở phía Tây Iraq. Nguồn năng lượng nhân tạo đó được phát triển ngày mạnh mẽ qua nhiều năm tháng. Cuối thế kỷ 18 đầu thế kỷ 19, Alesandro Volta đã phát minh ra nguồn năng lượng nhân tạo, “máy phát điện nhân tạo”, được gọi là Pin Volta. Pin Volta được chế tạo rất đơn giản bằng hai chiếc đĩa kim loại ngâm trong dung dịch muối. Tuy nhiên lúc đó Volta chưa có trong tay lý thuyết về cấu tạo nguyên tử của để giải thích các phản ứng lý – hoá tạo ra dòng điện trong Pin của Ông. Nhưng từ phát minh này, việc sản xuất pin ngày càng tăng trưởng chúng được sử dụng trong chiếu sáng và liên lạc vô tuyến, theo thời gian chúng không ngừng được cải tiến nhằm nâng cao hiệu suất hoạt động nhờ vào việc ứng dụng các vật liệu và công nghệ sản xuất mới. Trong vài thập kỷ qua, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ hiện đại, đặc biệt là công nghệ điện tử dẫn đến sự ra đời hàng loạt các thiết bị không dây (máy tính xách tay, điện thoại di động, máy nghe nhạc, các thiết bị vũ trụ, hàng không, ). Để đảm bảo các thiết bị hoạt động được tốt cần phải có những nguồn năng lượng phù hợp, có dung lượng lớn, hiệu suất cao, có thể dùng lại nhiều lần và đặc biệt là gọn nhẹ và an toàn. Ngoài ra, nó phải có giá rẻ, không độc hại, và dễ dàng sản xuất. Với các yêu cầu như trên thì việc ra đời các loại pin đã đáp ứng được phần nào. Trong nhiều năm, NiCd (Nikel Cadmium) là loại pin duy nhất thích hợp cho các thiết bị xách tay hay các thiết bị liên lạc không dây. Nửa đầu những năm 1990, trên thị trường bắt đầu xuất hiện các loại pin NiMH (Nikel Metal Hydride), pin liti và liti ion với dung lượng và tuổi thọ chu trình lớn, ưu điểm hơn so với pin NiCd. Các công trình nghiên cứu về pin liti bắt đầu từ những năm 1912 bởi G. N. Lewis nhưng bị gián đoạn cho tới những năm 1970 loại pin liti không có khả năng 2 nạp lại thương phẩm đầu tiên được sản xuất. Những nghiên cứu sau đó nhằm cải thiện khả năng nạp lại của loại pin này vào những năm 1980 đều không thành công do các yêu cầu an toàn khi sử dụng không được đảm bảo (Liti là kim loại hoạt động mạnh dễ bị cháy nổ). Trong các loại pin đã được nghiên cứu và thương phẩm hóa thì pin liti ion có nhiều đặc tính tốt hơn các loại pin cùng chủng loại như pin NiCd, NiMH, Pb-Acid. Điện thế của pin liti ion có thể đạt trong khoảng 2,5 V đến 4,2 V, gần gấp ba lần so với pin NiCd hay pin NiMH và cần ít đơn vị cấu tạo hơn cho một pin. Các điểm thuận lợi chính khi sử dụng pin liti ion là thời gian hoạt động lâu hơn, tốc độ nạp nhanh hơn, thể tích nhỏ hơn so với pin NiCd và NiMH (30% ÷ 50%), dung lượng phóng cao hơn, không có hiệu ứng “nhớ” như pin NiCd, tỉ lệ tự phóng khi không sử dụng nhỏ chỉ khoảng 5% trong một tháng so với 20% ÷ 30% của pin NiCd trong cùng thời gian một tháng. Mặc dù đã được thương mại hóa rộng rãi trên thị trường, nhưng những công trình khoa học nghiên cứu về pin liti ion vẫn được tiến hành. Mục đích các nghiên cứu nhằm hiểu rõ hơn về bản chất quá trình điện hóa và các phản ứng xảy ra trên mỗi điện cực. Trên cơ sở các kết quả thu được, có thể chế tạo các điện cực chất lượng tốt hơn giá thành rẻ hơn và các phương pháp chế tạo tối ưu áp dụng được trong sản xuất công nghiệp. Ngày nay pin nạp lại (hay ắc-quy) đã trở thành một sản phẩm không thể thiếu trong thiết bị dân dụng, thương mại, y tế, công nghiệp nó ngày càng được cải thiện đáng kể các vật liệu chế tạo mới vói công nghệ tiên tiến, các loại pin đó không những tốt hơn, dung lượng lớn hơn mà còn có khả năng nạp lại như pin máy tính, đồng hồ, điện thoại di động, đây cũng là mục tiêu hướng tới trong các nghiên cứu chế tạo các loại pin ion nạp lại được, đăc biệt là các loại pin ion rắn. Ở nước ta hướng nghiên cứu về vật liệu và linh kiện pin ion liti cũng đang được quan tâm nghiên cứu như ở Viện khoa học Vật liệu, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội và đã có kết quả đáng kể về vật dẫn ion, đặc biệt là vật 3 dẫn ion rắn [16], [17], [20]. Điều quan trọng là cần nghiên cứu một cách hệ thống, từ đó cùng với vật liệu điện ly có thể tiến tới thiết kế và chế tạo pin ion liti đặc biệt là pin ion liti dạng màng mỏng, phục vụ cho nền kinh tế dân sinh và môi trường. Vì vậy, chúng tôi đặt vấn đề: “Nghiên cứu chế tạo, khảo sát các tính chất đặc trưng của vật liệu điện cực anốt Li 4 Ti 5 O 12 cho pin ion liti” 2. Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu công nghệ chế tạo vật liệu Li 4 Ti 5 O 12 làm điện cực anốt cho pin ion liti. - Khảo sát tính chất đặc trưng của điện cực anốt. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu công nghệ chế tạo vật liệu Li 4 Ti 5 O 12 . - Nghiên cứu đặc trưng cấu trúc tinh thể của vật liệu chế tạo được. - Khảo sát đặc trưng điện hóa và khả năng tích trữ ion liti của vật liệu Li 4 Ti 5 O 12 chế tạo được. 4. Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Vật liệu Li 4 Ti 5 O 12 làm điện cực anốt cho pin ion liti. 5. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu được sử dụng chủ đạo là thực nghiệm. - Tổng quan tài liệu về vật liệu điện cực anốt Li 4 Ti 5 O 12 , lựa chọn công nghệ chế tạo thích hợp. - Phương pháp chế tạo vật liệu được sử dụng là phản ứng pha rắn. - Điện cực được chế tạo bằng phương pháp phủ trải. - Cấu trúc tinh thể của vật liệu được nghiên cứu bằng các phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), hiển vi điện tử quét (SEM). - Các tính chất điện hóa được nghiên cứu trên hệ điện hoá Autolab bằng phép đo phổ tổng trở, phổ điện thế quét vòng (Cyclic Voltammetry - CV), 6. Dự kiến đóng góp mới của luận văn - Tìm ra phương pháp chế tạo vật liệu điện cực anốt Li 4 Ti 5 O 12 có đặc trưng điện hóa tốt. 4 - Xác định các thông số đặc trưng cho khả năng tiêm/thoát ion liti: độ dẫn ion và điện tử, thế điện hóa, dung lượng. - Với việc nhận được kết quả mới, có tính hệ thống về một lĩnh vực nghiên cứu cơ bản có định hướng ứng dụng thuộc chuyên ngành Khoa học Vật liệu. Góp phần đẩy mạnh một hướng nghiên cứu mới trong lĩnh vực ion học chất rắn. 5 NỘI DUNG Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU ĐIỆN CỰC ÂM CHO PIN LI-ION 1.1. Nguồn điện hóa học trên cơ sở vật liệu mới 1.1.1. Một vài nét về nguồn điện hóa mới Công nghệ chế tạo pin thứ cấp có khả năng nạp lại (ắcquy) đã tiến một bước dài, các ắcquy cổ điển sẽ được thay thế dần bằng hàng loạt các loại ắcquy tân tiến trên cơ sở vật liệu và nguyên lý mới. Trong các loại pin thứ cấp đã được nghiên cứu và thương phẩm hóa thì pin Liti ion có nhiều đặc tính tốt hơn các loại pin cùng chủng loại như pin NiCd, NiMH, Pb-Acid, Điện thế của pin Liti ion có thể đạt trong khoảng 2,5 V đến 4,2 V, gần gấp ba lần so với pin NiCd hay pin NiMH, do vậy cần ít đơn vị cấu tạo hơn cho một pin. Các điểm thuận lợi chính khi sử dụng pin Liti ion là thời gian hoạt động lâu hơn, tốc độ nạp nhanh hơn, thể tích nhỏ hơn so với pin NiCd và NiMH (30% ÷ 50%), dung lượng phóng cao hơn, không có hiệu ứng “nhớ” như pin NiCd, tỉ lệ tự phóng khi không sử dụng nhỏ chỉ khoảng 5% trong một tháng so với (20 ÷ 30)% của pin NiCd trong cùng thời gian một tháng [6]. Pin liti là nguồn điện của thế kỷ XXI vì tính ưu việt hiếm có của nó. Lithium là kim loại kiềm còn trữ lượng lớn trong tự nhiên, có mật độ tích trữ năng lượng lớn nhất so với các kim loại khác (3860 Ah/kg), có hoạt tính điện cực đứng đầu dãy điện thế (∆Ф Li/Li+ = -3,01 V) và là một kim loại rất nhẹ (D = 0,5 g/cm 3 ). Nguồn điện Lithium có điện thế hở mạch từ 3 V đến 5 V, chưa từng có trong các nguồn điện hóa trước nó. Các công trình nghiên cứu về pin Liti ion bắt đầu từ những năm 1912 bởi G. N. Lewis nhưng bị gián đoạn cho tới những năm 1970 khi mà loại pin thương phẩm đầu tiên sử dụng Liti không có khả năng nạp lại được sản xuất [5]. Những nghiên cứu sau đó nhằm cải thiện khả năng nạp lại của loại pin trên vào những năm 1980 6 đều không thành công do các yêu cầu an toàn khi sử dụng không được đảm bảo (Liti là kim loại có hoạt tính mạnh, dễ bị cháy nổ). Do vậy, các pin dựa trên cơ sở liti kim loại có khả năng chế tạo ở dạng dung lượng nhỏ, song chưa vượt qua được trở ngại về độ an toàn trong quá trình làm việc. Thay vào đó trên thị trường hiện tại đang phát triển loại pin Li-ion. Hình 1.1 biểu thị sự so sánh một số loại pin đã được nghiên cứu và thương mại hóa. 1.1.2. Pin Li-Metal Loại pin này được phát triển gần đây, có mật độ năng lượng là 140 Wh/kg và mật độ năng lượng thể tích là 300 Wh/lit. Các pin liti thường có cấu trúc nhiều lớp (Hình 1.2a), như: CC 1 │ Li │ IC │ IS │ CC 2 Trong đó: - CC 1 , CC 2 là các tiếp điện bằng kim loại; Hình 1.1: Biểu đồ so sánh một số loại pin đã được nghiên cứu. 7 -IC là lớp điện ly (dẫn ion Li + ) thường là muối LiClO 4 pha trong dung dịch PC (Propylen Carbonat); - IS là lớp tích trữ ion đóng vai trò điện cực dương (catốt); - Li là lớp liti kim loại đóng vai trò điện cực âm (anốt). Quan tâm lớn của loại pin này là chọn vật liệu catốt. Hiện tại các vật liệu catốt gần như chỉ giới hạn bởi ba đối tượng: LiCoO 2 , LiNiO 2 và LiMn 2 O 4 [5], [18]. Vì các vật liệu này có khả năng giải phóng ion Li + tại điện thế cao. Trong quá trình phóng điện, các ion Li + dịch chuyển về catốt xuyên qua lớp điện li dẫn ion Li + và điền vào catốt, lớp này thường được chế tạo từ các chất chứa Li + như LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 hoặc V 2 O 5 . Đồng thời, các điện tử chuyển động trong mạch ngoài thông qua điện trở tải (Hình 1.2b). Sức điện động được xác định bởi sự khác nhau của thế điện hóa giữa liti trong anốt và liti trong catốt. Khi nạp điện cho pin, điện thế dương đặt trên catốt làm cho ion liti thoát khỏi điện cực này. Nếu quá trình tiêm/thoát ion trên các điện cực là thuận nghịch, các pin liti có số chu kỳ phóng nạp cao. Một đặc điểm trở ngại của pin liti là quá trình nạp điện sinh ra liti kim loại kết tủa trên nền anốt liti thụ động hóa khiến nó không còn được bằng phẳng mà phát triển gồ ghề tạo ra tinh thể dạng cây (dendrite). Quá trình như vậy dẫn đến đoản mạch, sinh nhiệt, bốc cháy và phá hủy pin. Hơn nữa, do liti kim loại có tính hoạt Hình 1.2: Pin liti: a) Cấu hình tổng quát; b) Khi pin phóng điện. 8 hóa mạnh, bốc cháy khi gặp nước, không bảo đảm an toàn cho người sử dụng. Vì kim loại Li dễ bốc cháy trong môi trường có độ ẩm > 0,05%, cho nên công nghệ chế tạo rất phức tạp, độ an toàn không cao trong quá trình làm việc. 1.1.3. Pin Li-ion Vấn đề an toàn khi sử dụng của pin liti kim loại đã và đang được tập trung nghiên cứu giải quyết. Có nhiều phương án được đưa ra nhằm thay thế anốt liti kim loại tinh khiết, có hoạt tính hóa học mạnh, bằng các vật liệu có khả năng tích trữ ion Li + hoặc sử dụng các vật liệu dẫn ion mới tương thích hơn với liti. Khi đó, pin có cấu hình như sau: CC 1 │ IS 1 │ IC │ IS 2 │ CC 2 Trong đó, IS 1 và IS 2 là hai lớp tích trữ ion liti. Trong các chu kỳ lặp lại, Li + tiêm/thoát vào/ra khỏi các lớp tích trữ ion. Các pin có cấu hình như vậy được gọi là pin “ghế xích đu” (rocking chair) hay pin ion liti. Pin Li-ion là nguồn tích trữ năng lượng có thể nạp lại nhiều lần, hiện đang được quan tâm nghiên cứu, ứng dụng trong hầu hết các hệ sử dụng nguồn năng lượng tiên tiến, cho các linh kiện, thiết bị điện tử từ nhỏ đến lớn. Thí dụ, các sensor khí, các mạch tổ hợp cũng như các xe điện hoặc các thiết bị điện tử dân dụng, trong các thiết bị sách tay, đặc biệt là máy tính loại nhỏ và điện thoại di động. Pin Li-ion có điện áp tương đối cao, đạt 3,6 V. Vì vậy loại này chỉ cần dùng với số lượng ít là có thể đạt được điện áp cần thiết. Mật độ năng lượng cao hơn ắcquy NiMH khoảng 50%, số lần phóng nạp trên 1400 chu kỳ. Với thành tựu đầy ấn tượng này, pin Li-ion đã chiếm lĩnh thị trường thiết bị điện tử. Hình 1.3 mô tả quá trình xảy ra trong pin Li-ion với điện cực dương là hợp chất của liti (Li 1-x MO 2 ), điện cực âm là graphit liti hóa (Li x C). Trong quá trình nạp, vật liệu điện cực dương bị ôxi hóa còn vật liệu điện cực âm bị khử. Trong quá trình này, các ion liti thoát ra khỏi điện cực dương, dịch chuyển qua chất điện ly và tiêm vào vật liệu điện cực âm, như mô tả bởi các phương trình (1.1), (1.2) và (1.3). Điện cực dương: n p 2 1 x 2 phóng LiMO Li MO xLi xe + − −   → + + ←   Â (1.1) 9 Điện cực âm: n p x phóng C xLi xe Li C + −   → + + ←   Â (1.2) Tổng thể: n p 2 1 x 2 x phóng LiMO C Li MO Li C −   → + + ←   Â (1.3) Trong các phương trình này, LiMO 2 ký hiệu vật liệu điện cực dương ôxit kim loại, thí dụ LiCoO 2 . Còn C vật liệu điện cực âm cacbon, thí dụ là graphit. Quá trình ngược lại xảy ra trong khi pin phóng điện: các ion liti tách ra từ âm cực, dịch chuyển qua chất điện ly và tiêm vào giữa các lớp trong điện cực dương. Các quá trình phóng và nạp của pin ion liti không làm thay đổi cấu trúc tinh thể của các vật liệu điện cực. Hình 1.3: Mô hình điện hóa của pin Li-ion. 10 Việc không sử dụng liti kim loại làm điện cực âm có thể giảm thiểu phản ứng hóa học trong pin, do đó, độ an toàn và tuổi thọ của pin lớn hơn so với các pin liti sử dụng điện cực âm chứa liti kim loại. Pin ion liti cấu tạo từ các lớp chất rắn được gọi là pin ion liti rắn. Nhờ việc sử dụng các vật liệu tích trữ ion và các chất điện ly rắn, pin ion liti rắn ra đời được coi là bước ngoặt của nguồn điện nhỏ có mật độ năng lượng lớn. Bằng các kỹ thuật khác nhau lớp này được phủ lên lớp kia. Thí dụ, sử dụng kỹ thuật chế tạo màng, các lớp này lần lượt được lắng đọng để tạo thành pin siêu mỏng dạng rắn có độ dày chỉ vào khoảng vài micro-met. Các pin ion liti rắn có nhiều ưu điểm như độ an toàn cao, không độc hại, dải nhiệt độ làm việc rộng, và đặc biệt có thể chịu được xử lý ở nhiệt độ cao (trên 250 o C). Tuy nhiên, việc sử dụng các pin này hiện nay còn bị hạn chế, trước hết là do chu kỳ phóng nạp thấp, giá thành cao. Nguyên nhân chính làm cho số chu kỳ phóng nạp thấp là: Quá trình phân cực tại catốt tăng nhanh theo chu kỳ phóng nạp; Quá trình giảm phẩm chất của chất điện ly theo chu trình làm việc và sự hình thành các tinh thể nhánh cây bên trong hệ: trên bề mặt anốt, catốt và trong chất điện ly. Để khắc phục các yếu tố ảnh hưởng trên cần phải tiến hành nghiên cứu sâu hơn về các vật liệu mới sử dụng làm điện cực tích trữ và chất dẫn ion phù hợp hơn. Mặc dù đã được thương mại hóa rộng rãi trên thị trường, nhưng những công trình khoa học nghiên cứu về pin Liti ion vẫn được tiến hành. Mục đích các nghiên cứu nhằm hiểu rõ hơn về bản chất quá trình điện hóa và các phản ứng xảy ra trên mỗi điện cực. Trên cơ sở các kết quả thu được, có thể chế tạo các điện cực chất lượng tốt hơn giá thành rẻ hơn và các phương pháp chế tạo tối ưu áp dụng được trong sản xuất công nghiệp. 1.2. Đặc trưng cấu trúc, tính chất điện hóa của vật liệu điện cực âm 1.2.1. Đặc trưng cấu trúc 1.2.1.1. Khái quát lịch sử Từ đầu những năm 1970, hợp chất đan xen đã được để ý đến như là vật liệu điện cực cho pin liti thứ cấp. Tuy nhiên, pin liti thứ cấp phát triển hiệu quả trong [...]... nghiên cứu cả hai pha hợp chất Li4Ti5O12 và Li2Ti3O7 2.3.2.1 Cấu tạo đế điện cực Đế điện cực có dạng hình trụ (Hình 2.6), gồm 3 phần: thanh Cu để tiếp điện giữa vật liệu điện cực và máy làm việc, teflon tạo khuôn định hình cho vật liệu điện 35 cực bám dính trên mặt đế tiếp xúc điện (thanh Cu), keo epoxy tạo sự kín kít cho đế điện cực Hình 2.6: Đế điện cực 2.3.3.2 Chế tạo điện cực Để khảo sát tính chất điện. .. cong phóng điện bằng phẳng hơn so với pin có điện cực âm than cốc Hầu hết các sản phẩm thương mại hiện nay trên thị trường có đường cong phóng điện bằng phẳng và điện thế trung bình cao do chúng sử dụng vật liệu điện cực âm graphit 17 Hình 1.10: Ảnh hưởng của các loại cacbon làm điện cực anốt lên đặc tính phóng điện của pin Li -ion 1.2.2.2 Tính chất của cacbon Hiệu suất và tính chất vật lý của các loại... Hình 1.9: Điện thế của điện cực âm cacbon trong pin Li -ion trong chu kỳ đầu tiên mô tả dung lượng không thuận nghịch được kết hợp với (a) than cốc hoặc (b) vật liệu graphit nhân tạo [5] Để nhấn mạnh ảnh hưởng của vật liệu điện cực âm với điện thế pin, hình 1.10 chỉ ra điện thế phóng của pi Li -ion C/LiCoO2 loại 18650 thương mại với các vật liệu điện cực âm khác nhau Có thể thấy, pin với điện cực âm graphit... vùng chứa hydro của cacbon, được hỗ trợ bởi các nghiên cứu lý thuyết minh họa tầm quan trọng của các vùng cạnh giới hạn Hydro [5] 1.3 Đặc trưng cấu trúc, tính chất điện hóa của ôxit Li4Ti5O12 20 Graphite hiện đang được sử dụng làm vật liệu điện cực anốt cho các pin Liion thương mại Cơ chế phản ứng của anốt graphite là đan xen và không đan xen ion Li+ giữa các lớp than chì, quá trình xảy ra là rất ổn định... tia X cho thấy trong quá trình thiêu kết này spinel Li4Ti5O12 bị phân li tạo thành pha hợp chất Li2Ti3O7 2.3.2 Chế tạo điện cực anốt Trong quá trình chế tạo vật liệu sau khi thiêu kết lần 1 chúng tôi nhận được pha hợp chất Li4Ti5O12, đến giai đoạn thiêu kết lần 2 ở 1000 oC, Li4Ti5O12 bị phân hủy tạo thành pha hợp chất Li 2Ti3O7 nên khi chế tạo điện cực và khảo sát tính chất điện hóa tôi tiến hành nghiên. .. cực Để khảo sát tính chất điện hóa tích/thoát ion Li + của vật liệu Li4Ti5O12, Li2Ti3O7 chế tạo được, chúng tôi tiến hành chế tạo điện cực anốt với chất kết dính Nghiền trộn vật liệu PVDF Quy trình chế tạo điện cực với chất kết dính PVDF được mô tả trong sơ đồ hình 2.7 Ban đầu vật liệu hoạt động Phủ trải lên đế điện cực (Li4Ti5O12, Li2Ti3O7) được trộn với chất kết dính là Polyvinylidene Để khô tự nhiên... phổ biến để nghiên cứu các quá trình điện hoá xảy ra giữa bề mặt của điện cực và chất điện ly Trong phương pháp này điện thế trên điện cực được quét đi quét lại trong một dải điện thế nhất định với tốc độ quét không đổi và khi đó dòng qua điện cực tương ứng được xác định Phổ CV ghi được cho biết các thông tin về các phản ứng ôxy hoá khử, các quá trình trao đổi ion v.v xảy ra trên điện cực quan tâm... Phương pháp đo điện hóa là phương pháp rất hữu hiệu để khảo sát các quá trình điện hóa xảy ra trên các điện cực Trong trường hợp này là các quá trình tích thoát của ion Li+ cũng như quá trình phóng nạp xảy ra trong các pin ion Các phép đo điện hóa được thực hiện trên thiết bị đo điện hóa AutoLab PSG 30 tại phòng Vật lý và Công nghệ màng mỏng viện khoa học Vật liệu Hình 2.3 là sơ đồ của hệ điện hóa AutoLab... nạp của điện cực đến khi đầy Sau đó điện cực chuyển sang chế độ phóng với dòng khống chế ổn định cho ta sự phụ thuộc của thế phóng vào thời gian phóng, từ đó ta biết được thông tin về khả năng tích thoát ion của điện cực Trong luận văn này, chúng tôi thực hiện phép đo phổ Amperometry trên hệ AutoLap PGS-30 2.3 Thực nghiệm chế tạo mẫu 2.3.1 Chế tạo vật liệu Li4Ti5O12 32 Vật liệu Li 4Ti5O12 có thể chế. .. Yoon đã chế tạo thành công spinel Li4Ti5O12, Li4Ti5O12/ CNTs composite và cũng được xem như giải pháp thay thế đầy hứa hẹn cho than chì làm vật liệu điện cực anốt trong pin Li -ion [1] Đó là do tính chất độc đáo của nó, chẳng hạn như: thay đổi chiều nhỏ trong quá trình sạc/xả, có thể cho tuổi thọ lâu dài và ổn định điện thế chèn Li + ở 1,55V, có thể tránh được giảm điện thế trên bề mặt của điện cực Kết . đích nghiên cứu - Nghiên cứu công nghệ chế tạo vật liệu Li 4 Ti 5 O 12 làm điện cực anốt cho pin ion liti. - Khảo sát tính chất đặc trưng của điện cực anốt. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu. phục vụ cho nền kinh tế dân sinh và môi trường. Vì vậy, chúng tôi đặt vấn đề: Nghiên cứu chế tạo, khảo sát các tính chất đặc trưng của vật liệu điện cực anốt Li 4 Ti 5 O 12 cho pin ion liti 2 công nghệ chế tạo vật liệu Li 4 Ti 5 O 12 . - Nghiên cứu đặc trưng cấu trúc tinh thể của vật liệu chế tạo được. - Khảo sát đặc trưng điện hóa và khả năng tích trữ ion liti của vật liệu Li 4 Ti 5 O 12