Зміна структурно-морфологічних параметрів Fe2O3/SiO2, як основи електродного матеріалу літієвих джерел струму, внаслідок ударно вібраційної обробки

Y. Yavorskyi, Y. Zaulychnyy, M. Karpets, A. Hrubyak, V. Moklyak, O. Dudka, Y. Kononenko

Анотація


Використовуючи метод рентгеноструктурного аналізу було вивчено вплив ударно-вібраційної обробки на структурні параметри та фазовий склад сумішей діоксидів кремнію та оксиду альфа заліза. З цих результатів встановлено, що ударно-вібраційна обробка суміші оксидів приводить до зростання області когерентного розсіювання кристалічного α-Fe2O3. Отримано СЕМ зображення композитів до та після обробки. З СЕМ зображень видно, що обробка супроводжується роздробленням агрегатів, рівномірним розміщенням наночастинок один між одними та утворенням нових більш щільних агломератів. Проведено електронно-мікроскопічне дослідження сумішей за допомогою ТЕМ, якеп оказало, що обробка приводить до нашарування частинок одна на одну з утворенням міжатомної взаємодії між ним, що узгоджується з результатами ультрамякої рентгенівської емісійної спектроскопії. Проведено дослідження електрохімічних властивостей ЛДС, з електродами на основі сумішей до та післяобробки, в гальваностатичному режимі. Встановлено, що зарядова ємність ЛДС з електродом на основісуміші з максимальним вмістом α-Fe2O3 після обробки зменшується в два рази. Крім того, в такому ЛДС відсутня наступна цикльованість, що найбільш імовірно пов’язано із збільшенням рекомбінаційної імовірності іонів літію на поверхні електродного матеріалу внаслідок збільшення заселеності Op-електронів поблизу стелі валентної зони і ущільнення нанокомпозиту.

Ключові слова


SiO2; α-Fe2O3; скануюча електронна мікроскопія; трансмісійна електронна мікроскопія; рентгеноструктурний аналіз; структура; параметри ґратки; область когерентного розсіювання; морфологія; розрядна ємність

Посилання


Yong-Mao Lin, Paul R. Abel, Adam Heller, and C. Buddie Mullins, J. Phys. Chem. Lett., 2, 2885–2891 (2011).

Yuzheng Guo, Stewart J Clark, John Robertson, J. Phys.: Condens. Matter, 24, 8 (2012).

Li Xu, Yuhui Tian, Tiefeng Liu, Henan Li, Jingxia Qiu, Sheng Li, Huaming Li, Shouqi Yuan, Shanqing Zhang, Green Energy and Environment, S2468-0257(17)30184-X (2018).

Jose Balbuena, Manuel Cruz-Yusta, Adri an Pastor, Luis S anchez, Journal of Alloys and Compounds, 735, 1553 (2018).

Gaurav Jain, Mahalingam Balasubramanian and Jun John Xu, Chem. Mater.,18, 423-434 (2006).

Gou, X. L., Wang, G. X., Kong, X. Y., Wexler, D., Horvat, J., Yang, J., Park, J. Chem. - Eur. J., 14, 5996 (2008).

Wang, G. X., Gou, X. L., Horvat, J., Park, J. J. Phys. Chem. C, 112, 15220 (2008).

Andrii B. Hrubiak, Volodymyr O. Kotsyubynsky, Volodymyr V. Moklyak, Bogdan K. Ostafiychuk, Pavlo I. Kolkovsky, Sofia V. Fedorchenko & Bogdan I. Rachiy, Molecular Crystals and Liquid Crystals, 670:1, 97-111 (2018), DOI: 10.1080/15421406.2018.1542070.

Volodymyr Kotsyubynsky, Bogdan Ostafiychuk, Volodymyr Moklyak and Andrii Hrubiak, Solid State Phenomena, 230, 120 (2015).

Yan Zhong, Yifan Ma, Qiubo Guo, Jiaqi Liu, Yadong Wang, Mei Yang & Hui Xia, Scientific RepoRts, 7:40927, (2017), DOI: 10.1038/srep40927.

Bruce, P. G., Scrosati, B. & Tarascon, J. M., Angew. Chem. Int. Ed. 47,2930–2946 (2008).

Wu, H. & Cui, Y. Nano Today 7,414 (2012).

Ya.V. Zaulychnyy, V.M. Gun’ko, Y.V. Yavorskyi, I.M. Gasyuk, N. Wanderka, O.I. Dudka, Applied Surface Science, 494, 1013–1022 (2019).

Yu.V. Yavorsky, Ya.V. Zaulichny, V.M. Gunko, M.V. Karpets// Journal Of Nano- And Electronic Physics, 10, 6, 06005 (2018).

Ya. V. Zaulychnyy, V. M. Gun’ko, Yu. V. Yavorskyi, V. I. Zarko, S. S. Piotrowska, V. M. Mishchenko, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 37, 8, 1063 (2015).

Yavorsky Yu.V., Zaulichny Ya.V., Gunko V.M., Karpets M.V., Mokliak V.V., Journal Of Nano- And Electronic Physics, 11, 6 (2018).


Повний текст: PDF (English)
7 :: 20

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.