Search papers

Article details

  • Materiały Ceramiczne/Ceramic Materials
  • Vol: 67, Issue: 1, 2015
  • pp: 4-8

download: article (PL)

The effect of cobalt substitution with manganese on the physicochemical properties of NaxCo1-yMnyO2

Abstract (EN)

This work presents a high-temperature method of synthesis of a new cathode material for Na-ion batteries. The material was obtained by substitution of cobalt with manganese in NaxCoO2. The crystal structure and temperature dependence of electrical conductivity of Na0.7Co0.7Mn0.3O2 were investigated. The obtained powder was applied as cathode materials in Na/Na+/NaxCo0.7Mn0.3O2-type cells. Cyclic voltammetry, specific capacity of a cathode material, reversibility and stability during charge-discharge cycles measurements were carried out to characterize electrochemical properties of the cells. The highest discharge capacity of Na/Na+/NaxCo0.7Mn0.3O2 cell was about 104 mAh·g-1 with C/35 current rate. The monotonous voltage changes were recorded in the range of 2.5-3.4 V. The Na0.7Co0.7Mn0.3O2-cathode material showed stability being in contact with electrolyte (1M solution of NaClO4 in carbon propylene) in the temperature range from -30 °C to 150 °C.

Keywords (EN): Na-ion battery, Cathode material, NaxCoO2, NaxCo0.7Mn0.3O2

Wpływ podstawienia kobaltu manganem na właściwości fizykochemiczne NaxCo1-yMnyO2

Baster D., Molenda J.

Abstract (PL)

W pracy przedstawiono opis wysokotemperaturowej syntezy nowego materiału katodowego dla ogniw Na-ion batteries, otrzymanego przez częściowe podstawienie kobaltu manganem w NaxCoO2. Zbadano strukturę krystaliczną oraz wyznaczono charakterystykę temperaturową przewodnictwa elektrycznego Na0,7Co0,7Mn0,3O2. Na bazie uzyskanego materiału przygotowano ogniwa elektrochemiczne o schemacie Na/Na+/NaxCo0,7Mn0,3O2. Dla tak skonstruowanych ogniw wyznaczono charakterystyki woltamperometryczne, pojemność właściwą materiału katodowego, odwracalność pracy ogniwa oraz stabilność podczas cyklicznego ładowania i rozładowania. Najwyższa uzyskana pojemność rozładowania ogniwa Na/Na+/NaxCo0,7Mn0,3O2 wynosiła 104 mAh·g-1 przy szybkości rozładowania C/35. Monotoniczną zmianę potencjału zarejestrowano w zakresie 2,5-3,4 V. Materiał katodowy Na0,7Co0,7Mn0,3O2 jest stabilny w kontakcie z elektrolitem (1M roztwór NaClO4 w węglanie propylenu) w zakresie temperatury od -30 °C do 150 °C.

Keywords (PL): Na-ion battery, materiał katodowy, NaxCoO2, NaxCo0,7Mn0,3O2

return…