|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
ПОЛУЧЕНИЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ LiMPO4 (M = Fe, Co) И NaFePO4 МЕТОДОМ ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИтезисы доклада
- Авторы: Кан А.С., Татаренцева А.А., Стрелецкий А.Н., Мудрецова С.Н., Алёшин В.А.
- Сборник: Тезисы докладов VIII Международной конференции "Кинетика и механизм кристаллизации. Кристаллизация как форма самоорганизации вещества" Иваново, Россия, 24-27 июля 2014
- Тезисы
- Год издания: 2014
- Место издания: ОАО Издательство "Иваново" Иваново, Россия
- Первая страница: 171
- Последняя страница: 172
- Аннотация: Сложные фосфаты LiMPO4 (M = Fe, Co), а также NaFePO4 находят применение в качестве катодного материала литий-ионных аккумуляторов. Размер и форма частиц оказывают существенное влияние на их рабочие характеристики. Для управления формой кристалла наболее подходят растворные методы, но получение литий и натрий фосфатов из раствора представляет собой трудноразрешимую задачу. Однако, методом осаждения из раствора можно вначале получить кристаллические частицы фосфата металла M в виде гидрофосфата или пирофосфата, а затем без изменения размера и формы частиц трансформировать в LiMPO4 или NaFePO4. Для определения состава, размера, формы, и термической устойчивости полученных соединений применяли методы рентгенофазового анализа (РФА), термогравиметрического анализа (TG-DSC) и растровой электронной микроскопии (РЭМ). Операции по синтезу твердых растворов велись в инертной атмосфере, так как наличие следовых количеств кислорода ведет к окислению двухвалентных солей железа. Синтез LiMPO4 проводили из соответствующих гидрофосфата и пирофосфата металла M. Малорастворимый осадок MHPO4 получали путем смешения насыщенных растворов MSO4 и NaH2PO4. Для осаждения M2P2O7 использовали раствор Na4P2O7. Осадки отделяли от раствора методом центрифугирования, затем тщательно промывали водой, сушили, смешивали с карбонатом лития в стехиометрических количествах и спекали в атмосфере аргона. Согласно данным ТГ-ДСК основные химические превращения при взаимодействии CoHPO4 с Li2CO3 завершались до 650°C, а при использовании Co2P2O7 – до 700°C. Основные потери массы связаны с выделением углекислого газа и воды в первом и с выделением углекислого газа во втором случае. По результатам РЭМ было установлено, что полученные разными методами частицы LiCoPO4 имеют схожие морфологию (без выраженной формы) и размеры порядка 1-10 мкм. По данным ЛРСА разница между процентными значениями содержания элементов в LiCoPO4 мала в различных точках образца, и не выходит за пределы погрешности метода. Таким образом, можно сделать вывод о том, что оба прекурсора одинаково подходят для получения LiCoPO4. Синтез LiFePO4 осуществляли аналогично LiCoPO4. По данным РФА фазовый состав полученных веществ соответствовал формуле LiFePO4. Для получения NaFePO4 в качестве исходных веществ использовали пирофосфат железа (II) и карбонат натрия. Синтез проводили по методике получения LiMPO4. По результатам РФА фазовый состав полученного вещества соответствовал соединению NaFePO4. Таким образом, использование двухстадийной кристаллизации с использованием пирофосфатов в качестве промежуточных соединений позволяет воспроизводимо получать литиевые и натриевые производные фосфатов 3d элементов. Размер и форма получаемых частиц соответствуют исходным пирофосфатам.
- Добавил в систему: Алёшин Владимир Алексеевич