Фазовый состав прекурсоров Ni1-2хMnхCoхOy (x = 0–0.5), полученных в реакциях горения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Методом горения получены прекурсоры состава Ni1–2хMnхCoхOy, где x = 0–0.5. Фазовый состав прекурсоров подтвержден c помощью рентгенофазового анализа. Методом сканирующей электронной микроскопии в совокупности с энергодисперсионным анализом исследована морфология образцов. Изучено изменение фазового состава прекурсоров смешанных оксидов d-металлов в зависимости от условий синтеза и температур отжига. Установлены зависимости содержания NiO, Ni, MnCo2O4 в составе прекурсоров Ni1–2хMnхCoхOy после SCS и после 550°С. Определена зависимость параметра а кристаллической решетки фазы шпинели от состава образца после отжига при 550, 800 и 900°С. Прекурсор Ni1–2хMnхCoхOy (x = 0.1–0.333) является монофазным после отжига при 550°С.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

К. В. Нефедова

Институт химии твердого тела УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: nefedova@ihim.uran.ru
Россия, 620990, Екатеринбург, ул. Первомайская, 91

Л. В. Ермакова

Институт химии твердого тела УрО РАН

Email: nefedova@ihim.uran.ru
Россия, 620990, Екатеринбург, ул. Первомайская, 91

В. Д. Журавлев

Институт химии твердого тела УрО РАН

Email: nefedova@ihim.uran.ru
Россия, 620990, Екатеринбург, ул. Первомайская, 91

Т. А. Патрушева

Институт химии твердого тела УрО РАН

Email: nefedova@ihim.uran.ru
Россия, 620990, Екатеринбург, ул. Первомайская, 91

Список литературы

  1. Guo J., Jiao L.F., Yuan H.T. et al. // Electrochim. Acta. 2006. V. 51. P. 3731. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2005.10.037
  2. Kumar P.S., Sakunthala A., Reddy M.V. et al. // J. Solid State Electrochem. 2016. V. 20. P. 1865. https://doi.org/10.1007/s10008-015-3029-y
  3. Huang Z.-D., Liu X.-M., Zhang B. et al. // Scripta Mater. 2011. V. 64. P. 122. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2010.09.018
  4. Samarasingha P., Tran-Nguyen D.-H., Behm M., Wijayasinghe A. // Electrochim. Acta. 2008. V. 53. P. 7995. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2008.06.003
  5. Liang L., Du K., Peng Z. et al. // Electrochim. Acta. 2014. V. 130. P. 82. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2014.02.100
  6. Elong K., Kasim M.F., Azahidi A., Osman Z. // Mater. Today: Proceedings. 2023. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.02.283
  7. Zhuravlev V.D., Pachuev A.V., Nefedova K.V., Ermakova L.V. // Int. J. Self-Propag. High-Temp. Synth. 2018. V. 27. P. 154. https://doi.org/10.3103/S1061386218030147
  8. Lanina E.V., Zhuravlev V.D., Ermakova L.V. et al. // Electrochim. Acta. 2016. V. 212. P. 810. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2016.07.010
  9. Остроушко А.А., Гагарин И.Д., Кудюков Е.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2024. Т. 69. № 2. С. 143. https://doi.org/10.31857/S0044457X24020013
  10. Смирнова М.Н., Кондратьева О.Н., Никифорова Г.Е. и др. // Журн. неорган. химии. 2024. Т. 69. № 8. C. 1095. https://doi.org/10.31857/S0044457X24080012
  11. Нефедова К.В. Синтез оксида литий-никель-марганец-кобальта для литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) в реакциях горения: дис…канд. хим. наук: 1.4.15. Екатеринбург, 2023. 130 с.
  12. Zhang S., Deng C., Fu B.L. et al. // Powder Technol. 2010. V. 198. P. 373. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2009.12.002
  13. Li L., Song S., Zhang X. et al. // J. Power Sources. 2010. V. 272. P. 922. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2014.08.063
  14. Martin De Vidales J.L., Garcia-Chain P., Rojas R.M. et al. // J. Mater. Sci. 1998. V. 33. P. 1491. https://doi.org/10.1023/A:1004351809932
  15. Duran P., Tartaj J., Rubio F. et al. // Ceram. Int. 2005. V. 31. P. 599. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2004.07.007
  16. Mhin S., Han H., Kim K.M. et al. // Ceram. Int. 2016. V. 42. P. 13654. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.05.161
  17. Журавлев В.Д., Халиуллин Ш.М., Ермакова Л.В., Бамбуров В.Г. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 10. С. 1317. https://doi.org/10.31857/S0044457X20100232
  18. Hadken S., Kalimila M.T., Rathkanthiwar S. et al. // Ceram. Int. 2015. V. 41. P. 14949. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2015.08.037
  19. Ashok A., Kumar A., Bhosale R.R. et al. // Ceram. Int. 2016. V. 42. P. 12771. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.05.035
  20. Zhao H., Liu L., Hu Z. et al. // Mater. Res. Bull. 2016. V. 77. P. 265. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2016.01.049
  21. Pendashteh A., Palma J., Anderson M., Marcilla R. // RSC Advances. 2016. V. 6. P. 28970. https://doi.org/10.1039/C6RA00960C
  22. Kim B.C., Rajesh M., Jang H.S. et al. // J. Alloys Compd. 2016. V. 674. P. 376. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.03.028
  23. Meena P.L., Kumar R., Sreenivas K. // Int. J. Phys., Chem. Math. Sci. 2014. V. 3. P. 7.
  24. Karuppaiah M., Sakthivel P., Asaithambi S. et al. // Ceram. Int. 2019. V. 45. P. 4298. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.11.104
  25. El Horr N., Guillemet-Fritsch S., Rousset A. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2014. V. 34. P. 317. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2013.08.010
  26. Gaur A., Sglavo V.M. // J. Eur. Ceram. Soc. 2014. V. 34. P. 2391. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2014.02.012
  27. Han H., Lee J.S., Lim J. et al. // Ceram. Int. 2016. V. 42. P. 17168. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.08.006
  28. Barrett C.A., Evan E.B. // J. Am. Ceram. Soc. 1964. V. 47. P. 533. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1964.tb13806.x
  29. Alburquenquea D., Troncoso L., Denardin J.C. et al. // Phys. Chem. Solids. 2019. V. 134. P. 89. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2019.05.031
  30. Dhandapani P., Nayak P.K., Maruthapillai A. // Mater. Chem. Phys. 2023. V. 297. P. 127287. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2022.127287
  31. Ma Y., Bahout M., Peña O. et al. // Bol. Soc. Espan. Ceram. Vidrio. 2004. V. 43. P. 663. https://doi.org/10.3989/cyv.2004.v43.i3.472
  32. Wang W., Liu X., Gao F. et al. // Ceram. Int. 2007. V. 33. P. 459. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2005.10.010
  33. Deganello F., Tyagi A.K. // Prog. Cryst. Growth Charact. Mater. 2018. V. 64. P. 23. https://doi.org/10.1016/j.pcrysgrow.2018.03
  34. Powder Diffraction File JCPDS-ICDD PDF-2 (Set 1-47). (Release, 2016). Available at: www.url: https://www.icdd.com/pdf-2/ (accessed 15.02.2024).
  35. Liu L., Zhou Z., Liu X. et al. // Ceram. Int. 2021. V. 47. P. 35048. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.09.046
  36. Журавлев В.Д., Ермакова Л.В., Халиуллин Ш.М. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 6. С. 717. https://doi.org/10.31857/S0044457X22060265
  37. Нефедова К.В., Журавлев В.Д. // Перспективные материалы. 2011. С. 380.
  38. Aukrust E., Muan A. // J. Am. Chem. Soc. 1963. V. 46. P. 511. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1963.tb13790.x
  39. Adamczyk A., Bik M., Kruk A. et al. // J. Therm. Anal. Calorim. 2024. V. 149. P. 2561. https://doi.org/10.1007/s10973-023-12839-1
  40. Ben-Barak I., Obrovac M.N. // J. Electrochem. Soc. 2024. V. 171. P. 040535. https://doi.org/10.1149/1945-7111/ad3aa9
  41. Pimenta V., Sathiya M., Batuk D. et al. // Chem. Mater. 2017. V. 29. P. 9923. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.7b03230

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Изменение содержания фаз (мас. %) NiO, Ni и шпинели в составе прекурсоров Ni1–2хMnхCoхOy в зависимости от мольной доли (x) марганца и кобальта: а – после SCS, б – после 550°С.

Скачать (106KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Дифрактограмма образца Ni0.7Mn0.15Co0.15Oy после SCS.

Скачать (65KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимости параметра а кристаллической решетки фазы шпинели в составе Ni1–2хMnхCoхOy от мольной доли (x) марганца и кобальта: а – в области двухфазности при 550 и 900°С; б – в области твердых растворов со структурой шпинели при 550 и 900°С.

Скачать (100KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимости параметра а кристаллической решетки фазы на основе NiO в составе Ni1–2хMnхCoхOy от мольной доли (x) марганца и кобальта после отжига при 550, 800 и 900°С (а) и массовой доли фазы на основе NiO в составе Ni1–2хMnхCoхOy от мольной доли (x) марганца и кобальта после отжига при 550 и 800°С (б).

Скачать (103KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Образец Ni0.4Mn0.3Co0.3Oy: а – СЭМ-изображение; б – распределение Co, Mn и Ni в образце; в – EDX-анализ.

Скачать (864KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025