Труды КНЦ вып.8 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2017(8))

800 и 900°С приводил к укрупнению частиц, причём для всех рассматриваемых условий прогрева при повышенных температурах параметры распределения были примерно одинаковыми: d i0~5 мкм, d 50« 2 0 мкм, d90«38 мкм. Повышение концентрации металлов распыляемого раствора практически, в рассматриваемом диапазоне (0.43^1.11М) не влияло на параметр распределения частиц по размерам di 0 катодного материала (Рис. 2а). Однако, приводило к увеличению параметров d 50 и d90, что, по-видимому, связано с увеличением вязкости распыляемого раствора. Раствор нитратов металлов в лимонной кислоте имел кислотность pH=1^2 и светло-коричневый цвет. Повышение pH раствора проводили добавлением нашатырного спирта (NH 4 OH). По достижении pH=4^5, раствор менял окраску на светло-фиолетовый, дальнейшее повышение pH сопровождалось увеличением интенсивности цвета. При pH=9 начиналось медленное выпадение светло-коричневого осадка. Согласно проведённым измерениям с увеличением pH распыляемого раствора значения параметров распределения (d 10 , d 50 , d 90 ) снижались (Рис. 2б). В соответствии с микроснимками, синтезированный из нитратов и ацетатов солей металлов образец Li 12 Ni 0 . 13 Co 0 . 13 Mn 0 . 54 O 2 представляют собой агломераты (вторичные частицы) неправильной формы (Рис. 3а). Вторичные частицы катодного материала, полученные из нитратов значительно меньших размеров. Вторичные частицы материалов, полученные из ацетатов, были значительно крупнее (Рис. 3б) и для проведения последующих электрохимических испытаний требовался их размол. В тоже время вторичные частицы катодных материалов, полученные из нитратов и ацетатов металлов состояли из (первичных) частиц меньшего размера (100-200 нм, рис. 3в). В соответствии с данными рентгеноспектрального микроанализа средние значения атомных соотношений элементов Mn/Co/Ni для образцов, полученных из нитратов и ацетатов металлов составляли 0.14/0.13/0.60 и 0.13/0.14/0.57, соответственно. Полученные атомные соотношения близки к заданному соотношению концентраций в распыляемом растворе и стехиометрическим коэффициентам в формуле. На рентгенограммах продуктов, полученных после предварительного прогрева на плитке (ПТО) присутствуют рефлексы, свидетельствующие о частичной кристаллизации исследуемых образцов. После отжига в муфельной печи при температурах 800-900°С в течение 5-8ч их интенсивность увеличивалась. Большинство рефлексов на рентгенограммах соответствуют структуре a-NaFeO2. Наличие пиков на дифрактограмме свидетельствуют о присутствии в составе образца слоистых фаз соединений Li 2 MnO 3 и LiNi 1 / 3 Co 1 / 3 Mn 1 / 3 O2. Особенностью материалов из класса литированных смешанных оксидов переходных металлов никеля-кобальта-марганца, обогащенных литием, является необходимость проведения активации (проведение нескольких циклов заряда/разряда до потенциалов 4.6^4.8В, в результате которых происходит разрушение Li 2 MnO 3 ). Без активации значение разрядной ёмкости у синтезированных образцов составляло около 80 мАч/г (4.2^2.8В) (Рис. 4), что составляет примерно половину ёмкости LiNi 1 / 3 Co 1 / 3 Mn 1 / 3 O2. В этой связи можно предположить, что примерно половина массы материала имеет структуру a-NaFeO2. После проведения активации ёмкость значительно увеличивается и при низких токах разряда достигает 265 мАч/г. 73