Tổng hợp vật liệu spinel ferrite mfe2o4 (m co, ni, cu) và định hướng ứng dụng làm pin sạc lại

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nguyễn Hồng Diễm TỔNG HỢP CÁC VẬT LIỆU SPINEL FERRITE MFe2O4 (M: Co, Ni, Cu) VÀ ĐỊNH HƢỚNG ỨNG DỤNG LÀM PIN SẠC LẠI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Thành phố Hồ Chí Minh – 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nguyễn Hồng Diễm TỔNG HỢP CÁC VẬT LIỆU SPINEL FERRITE MFe2O4 (M: Co, Ni, Cu) VÀ ĐỊNH HƢỚNG ỨNG DỤNG LÀM PIN SẠC LẠI Chun ngành : Hố vơ Mã số : 8440113 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN TUẤN LỢI Thành phố Hồ Chí Minh – 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn với đề tài “Tổng hợp vật liệu spinel ferrite MFe2O4 (M: Co, Ni, Cu) định hƣớng ứng dụng làm pin sạc lại” cơng trình nghiên cứu riêng tơi dƣới hƣớng dẫn TS Nguyễn Tuấn Lợi Các số liệu, kết nghiên cứu trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Hồng Diễm LỜI CÁM ƠN Với biết ơn chân thành sâu sắc nhất, xin g i l i cảm ơn đến TS Nguyễn Tuấn Lợi, ngƣ i trực tiếp hƣớng dẫn, gi p đ t o m i điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận văn Tơi xin g i l i cảm ơn tới tất q thầy Khoa Hố h c trƣ ng Đ i h c Sƣ ph m Thành phố Hồ Chí Minh truyền d y cho tơi kiến thức bổ ích, quý báu suốt th i gian theo h c t i trƣ ng Ban Giám hiệu trƣ ng Đ i h c Sƣ ph m thành phố Hồ Chí Minh thầy phịng sau đ i h c giải thủ tục, chứng từ có liên quan giấy giới thiệu để tơi xin đƣợc liệu hồn thành luận văn Trong suốt trình nghiên cứu khơng tránh khỏi sai sót, tơi mong nhận đƣợc đóng góp ý kiến từ q thầy b n Cuối cùng, xin chúc quý thầy cô thật nhiều sức khỏe thành công nghiệp TP Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 11 năm 2020 Tác giả Nguyễn Hồng Diễm MỤC LỤC Trang phụ bìa L i cam đoan L i cảm ơn Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng biểu Danh mục hình ảnh DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Pin lithium ion 1.1.1 Giới thiệu pin lithium ion 1.1.2 Vật liệu tích trữ ion phân lo i anode 1.2 Vật liệu spinel ferrite MFe2O4 (M= Co, Ni, Cu) 1.2.1 Đặc trƣng cấu tr c 1.2.2 Ứng dụng 11 1.2.3 Phƣơng pháp tổng hợp 11 1.2.4 Khả liên kết với ion Li+ 13 1.3 Tình hình nghiên cứu 15 1.3.1 Trong nƣớc 15 1.3.2 Quốc tế 17 1.4 Hƣớng nghiên cứu luận văn 19 Chƣơng THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 Thực nghiệm chế t o mẫu 20 2.1.1 Tổng hợp vật liệu spinel ferrite 20 2.1.2 Chế t o điện cực anode pin Li-ion 21 2.1.3 Chế t o pin Li-ion 22 2.2 Các phƣơng pháp khảo sát tính chất đặc trƣng vật liệu 23 2.2.1 Phƣơng pháp nhiễu x tia X (XRD) 23 2.2.2 Phƣơng pháp hiển vi điện t quét (SEM) 24 2.2.3 Phƣơng pháp phổ tán sắc lƣợng (EDX) 25 2.2.4 Phƣơng pháp đo điện hóa 25 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 27 3.1 Xác định thành phần cấu tr c vật liệu 27 3.1.1 Kết nhiễu x tia X (XRD) 27 3.1.2 Kết hiển vi điện t quét (SEM) 29 3.1.3 Kết phổ tán sắc lƣợng (EDX) 30 3.2 Xác định đặc tính điện hóa 32 3.2.1 Đƣ ng cong phóng/s c 32 3.2.2 Đƣ ng cong CV 34 3.2.3 Dung lƣợng hiệu suất Coulomb 35 3.2.4 Phổ tổng trở 36 3.2.5 Tính tốn hệ số khuếch tán Li+ ion 38 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40 Kết luận 40 Kiến nghị 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 2θ Góc nhiễu x tia X CV (Cyclic Voltammetry) Phƣơng pháp qt vịng tuần hồn D Khoảng cách hai mặt phẳng tinh thể DXRD Kích thƣớc tinh thể xác định từ phƣơng pháp nhiễu x tia X EDX (Energy dispersive X-ray Phƣơng pháp đo phổ tán x lƣợng Spectroscopy) tia X FWHM (Full Width at Haft Maximum) Độ bán rộng peak nhiễu x tia X LIB (Lithium ion battery) Pin lithium ion SEM (Scanning Electron Microscope) Phƣơng pháp kính hiển vi điện t quét XRD (X-Ray Diffraction) Phƣơng pháp nhiễu x tia X DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Hóa chất dụng cụ tổng hợp vật liệu 20 Bảng 2.2 Hóa chất dụng cụ chế t o điện cực anode 21 Bảng 3.1 Sự khác dung lƣợng phóng/s c chu kì cho điện cực spinel 34 Bảng 3.2 Kết EIS cho điện cực spinel 37 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Sơ đồ cấu t o hệ thống pin lithium ion Hình 1.2 Cấu trúc lục giác cấu trúc trực thoi graphit cacbon Hình 1.3 Quá trình n p pin Li-ion Hình 1.4 Quá trình xả pin Li-ion Hình 1.5 Cấu trúc d ng lớp số d ng anode pin Li – ion ……….8 Hình 1.6 Cấu trúc vật liệu anode NiFe2O4 pin Li – ion d ng h t Hình 1.7 Vật liệu CuFe2O4 đƣợc dùng anode pin Li – ion Hình 1.8 Cấu trúc tinh thể spinel ferrite Hình 1.9: Sơ đồ minh h a biến đổi hóa h c hợp chất MaXb phản ứng chuyển đổi 14 Hình 2.1 Quy trình tổng hợp vật liệu MFe2O4 (M: Co, Ni, Cu) 21 Hình 2.2 Quy trình chế t o điện cực pin hồn chỉnh 22 Hình 2.3 Dụng cụ đóng pin CR-2032 23 Hình 2.4 Cấu t o viên pin hoàn chỉnh 23 Hình 2.5 Hiện tƣợng nhiễu x tia X từ hai mặt phẳng tinh thể 24 Hình 2.6 Máy đo dung lƣợng phóng/s c cho pin Li-ion 26 Hình 2.7 Máy VSP (Biological) dùng để đo CV EIS cho pin Li-ion 26 Hình 3.1 Giản đồ XRD CoFe2O4 sau nung 750oC 27 Hình 3.2 Giản đồ XRD NiFe2O4 sau nung 750oC 28 Hình 3.3 Giản đồ XRD CuFe2O4 sau nung 750oC 28 Hình 3.4 Ảnh SEM mẫu CoFe2O4 29 Hình 3.5 Ảnh SEM mẫu NiFe2O4 29 Hình 3.6 Ảnh SEM mẫu CuFe2O4 30 Hình 3.7 Kết EDX mẫu CoFe2O4 31 Hình 3.8 Kết EDX mẫu NiFe2O4 31 Hình 3.9 Kết EDX mẫu CuFe2O4 31 Hình 3.10 Kết xác định đƣ ng cong phóng/s c chu kì điện cực (a) CoFe2O4, (b) NiFe2O4 (c) CuFe2O4 33 Hình 3.11 Kết xác định đƣ ng cong CV điện cực (a) CoFe2O4, (b) NiFe2O4 (c) CuFe2O4 chu kỳ 34 Hình 3.12 Kết xác định dung lƣợng hiệu suất Coulomb điện cực spinel 36 Hình 3.13 Phổ tổng trở Nyquist sau phóng s c điện cực spinel 37 Hình 3.14 Đƣ ng cong CV tốc độ quét khác điện cực (a) CoFe2O4, (b) NiFe2O4 (c) CuFe2O4 (d) Đồ thị so sánh hệ số khuếch tán Li+ ion mẫu điện cực spinel 39 34 Bảng 3.1 Sự khác dung lƣợng phóng/sạc chu kì cho điện cực spinel Dung lƣợng (mAh g-1) Điện cực Chu kì Chu kì Chu kì CoFe2O4 1093/787 764/736 732/704 NiFe2O4 1187/926 950/923 934/915 CuFe2O4 1069/706 693/677 674/651 3.2.2 Đường cong CV 0.5 0.2 a) b) 0.0 NiFe2O4 -0.5 i (mA) i (mA) 0.0 -0.2 -0.4 -1.5 st nd rd -0.6 st nd rd -1.0 CoFe2O4 -2.0 -2.5 V (V) V (V) 0.5 c) i (mA) 0.0 CuFe2O4 st nd rd -0.5 -1.0 V (V) Hình 3.11 Kết xác định đƣờng cong CV điện cực (a) CoFe2O4, (b) NiFe2O4 (c) CuFe2O4 chu kỳ Để hiểu thêm chế đánh giá vùng ho t động phản ứng đan cài/phóng thích ion Li+ điện cực spinel, đƣ ng cong CV đƣợc nghiên cứu khảo sát với mức hiệu điện từ 0.01 – 3.00 V tốc độ quét 0.1 mV s-1 Kết đƣ ng cong CV đƣợc trình bày nhƣ hình 3.11 35 Ở chu kì phóng (khi dòng điện âm), ba mẫu điện cực spinel xuất peak rộng 0.5 V V Peak rộng liên quan tới hình thành lớp SEI phản ứng xảy Li+ ion khuếch tán vào cấu tr c spinel tƣơng tác với thành phần vật liệu spinel Ở chu kì phóng thứ thứ 3, ch ng ta quan sát thấy peak rộng nhỏ (ở khoảng 1.5 V) peak lớn 0.9 V Peak rộng nhỏ khoảng 1.5 V liên quan đến q trình xen chèn Li+ ion vào cấu tr c spinel Peak với cƣ ng độ lớn 0.9 V đóng góp tới phản ứng Li+ ion với thành phần vật liệu spinel Sự dịch chuyển peak có hình thành lớp SEI Trong đó, chu kì s c (khi dòng điện dƣơng), ch ng ta quan sát thấy peak rộng 1.2 V V Peak rộng liên quan tới phản ứng xảy để t o l i ion Li+ trình khuếch tán Li+ ion khỏi cấu tr c spinel Nhƣ quan sát cách rõ ràng hình 3.11, chu kì chu kì hình d ng đƣ ng cong CV gần nhƣ giống chồng lấp với nhau, kết góp phần cho thấy phản ứng hay trình xảy pin ho t động đƣợc lặp l i tốt hay có độ thuận nghịch cao 3.2.3 Dung lượng hiệu suất Coulomb Với mục tiêu ban đầu đề tài vật liệu làm cho điện cực ổn định với tuổi th cao dung lƣợng pin cao Hình 3.12 cho thấy hiệu mẫu vật liệu NiFe2O4 đƣợc ứng dụng làm điện cực anode cho pin Li-ion, dung lƣợng s c đ t 926 mAh/g chu kì thứ 1270 mAh/g chu kì thứ 100, cao hai mẫu cịn l i (CoFe2O4 có dung lƣợng 787 mAh/g 287 mAh/g; CuFe2O4 có 706 mAh/g 439 mAh/g chu kì thứ chu kỳ 100) Nhƣ hình 3.12, từ chu kì thứ trở mẫu điện cực NiFe2O4 tăng dần dung lƣợng ổn định đến chu kì cuối (chu kì 100) Nhƣng tƣơng tự l i không xuất hai mẫu cịn l i Kích thƣớc h t mẫu CoFe2O4 bé NiFe2O4 nhƣng độ tinh khiết không cao, h t không đồng nhƣ mẫu vật liệu NiFe2O4 nên có trƣơng nở thể tích làm cho điện cực giảm tuyến tính khơng ổn định sau chu kì đầu Bên c nh đó, kích thƣớc h t mẫu CuFe2O4 lớn NiFe2O4, đó, đặc tính điện hóa mẫu NiFe2O4 nhiều Nhƣng dù vật liệu điện cực spinel 36 cho hiệu suất Coulomb gần 100% Hiệu suất Coulomb đ i diện cho thuận nghịch phản ứng xảy bên điện cực pin ho t động, hiệu suất xấp xỉ 100% cho thấy phản ứng thuận nghịch tốt, lƣợng Li+ electron đƣợc ổn định không bị tiêu hao hay bị giữ l i cấu tr c vật liệu điện cực qua trình phản ứng Hình 3.12 Kết xác định dung lƣợng hiệu suất Coulomb điện cực spinel 3.2.4 Phổ tổng trở Phổ tổng trở (EIS) đƣợc thực máy VSP với tần số dao dộng thay đổi từ 100 kHz tới 100 mHz Các trình xảy pin Li-ion, bao gồm trình khuếch tán ion Li+ chất điện giải, trình khuếch tán ion Li+ vào cấu tr c vật liệu điện cực, q trình chuyển điện tích … đƣợc nghiên cứu phép đo EIS Kết đo EIS đƣợc trình bày hình 3.13 bảng 3.2 37 100 -Z" (Ohm) 80 60 NiFe2O4 CuFe2O4 40 CoFe2O4 20 0 20 40 60 80 100 Z' (Ohm) Hình 3.13 Phổ tổng trở Nyquist sau phóng sạc điện cực spinel Bảng 3.2 Kết EIS cho điện cực spinel Điện cực Re (Ω) Rs (Ω) RCT (Ω) NiFe2O4 3.3 7.8 1.4 CuFe2O4 4.8 8.6 1.5 CoFe2O4 21.51 9.8 12.3 Hình 3.13 cho thấy rằng, hình d ng đƣ ng cong phổ tổng trở giống nhau, gồm bán cung tròn vùng tần số cao tần số trung bình, đƣ ng dốc vùng tần số thấp Trong đó, bán cung trịn vùng tần số cao cho thơng tin hình thành lớp SEI qua giá trị Rs, bán cung tròn vùng tần số trung bình cung cấp thơng tin q trình trao đổi điện tích (charge transfer) qua giá trị RCT, hệ số góc đƣ ng dốc vùng tần số thấp liên quan đến trình khuếch tán ion Li+, trở kháng thành phần cấu thành nên pin đƣợc đặc trƣng qua giá trị Re Kết EIS bảng 3.2 cho thấy rằng, mẫu vật liệu điện cực NiFe2O4 có giá trị Re, Rs RCT luôn nhỏ so với mẫu l i Ngƣợc l i, giá trị trở kháng mẫu vật liệu điện cực CoFe2O4 lớn Do đó, mẫu vật liệu điện cực NiFe2O4 thể đặc tính điện hóa tốt 38 3.2.5 Tính tốn hệ số khuếch tán Li+ ion Để nghiên cứu rõ có nhiều thơng tin khác biệt cách thức Li+ ion vào điện cực spinel, ch ng s dụng phƣơng pháp đo CV lần lƣợt tốc độ quét khác (0.1, 0.2, 0.4, 0.6 0.8 mV/s) kết hợp với việc áp dụng phƣơng trình Randles-Sevcik để tính tốn lần lƣợt hệ số khuếch tán (D) ion Li+ điện cực spinel Phƣơng trình Randles-Sevcik: [51] (3.1) Trong đó, Ip: cƣ ng độ peak, [A]; n: số electron trao đổi; A: diện tích điện cực, [cm2]; D: hệ số khuếch tán, [cm2 s-1]; C: nồng độ ion Li+, [mol cm-3]; ν: tốc độ quét, [V s-1] Và kết đo đ c tính tốn đƣợc trình bày nhƣ hình 3.14 bên dƣới Trong hình 3.14 (a-c), cƣ ng độ peak tăng tăng tốc độ quét từ 0.1 mV/s tới 0.8 mV/s Khi áp dụng phƣơng trình Randles-Sevcik để tìm mối quan hệ IP ν ứng với điện cực spinel, kết nghiên cứu cho thấy mối quan hệ IP ν tuyến tính khoảng tốc độ khảo sát Do đó, hệ số khuếch tán D ion Li+ ứng với lo i điện cực spinel đƣợc tính tốn dựa vào hệ số góc (K) đƣ ng tuyến tình IP ν nhƣ trình bày hình 3.14d Kết tính tốn cho thấy rằng, đƣ ng tuyến tính IP ν ứng với mẫu NiFe2O4 dốc so với mẫu khác, đó, giá trị D ion Li+ cho mẫu NiFe2O4 lớn nhất, lớn gần gấp 10 lần so với mẫu l i Những kết góp phần chứng tỏ giải thích t i mẫu điện cực NiFe2O4 l i sở hữu đặc tính điện hóa ƣu việt pin Liion so với mẫu điện cực l i 39 1.0 0.5 i (mA) 0.0 i (mA) b) a) -1 0.1 mV s -1 0.2 mV s -1 0.4 mV s -1 0.6 mV s -1 0.8 mV s -0.5 CoFe2O4 -1.0 -2 V (V) NiFe2O4 -3 -1.5 -1 -4 1.0 0.002 IP (A) 0.0 i (mA) V (V) d) c) 0.5 -1 0.1 mV s -1 0.2 mV s -1 0.4 mV s -1 0.6 mV s -1 0.8 mV s -0.5 CuFe2O4 -1.0 CoFe2O4 1/2 KNi = 0.09638 A s NiFe2O4 -9 V (V) -1/2 V -1 1/2 KCu = 0.03297 A s -9 -1/2 V -1 DCu = 4.8 x 10 cm s 1/2 -1/2 KCo = 0.02875 A s V -9 -1 DCo = 3.7 x 10 cm s 0.000 DNi = 41 x 10 cm s CuFe2O4 0.001 -1.5 0.1 mV s -1 0.2 mV s -1 0.4 mV s -1 0.6 mV s -1 0.8 mV s -1 0.01   (V 0.02 1/2 0.03 s-1/2) Hình 3.14 Đƣờng cong CV tốc độ quét khác điện cực (a) CoFe2O4, (b) NiFe2O4 (c) CuFe2O4 (d) Đồ thị so sánh hệ số khuếch tán Li+ ion mẫu điện cực spinel 40 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Đề tài tổng hợp đƣợc ba mẫu vật liệu MFe2O4 (M= Co, Ni, Cu) phƣơng pháp đồng kết tủa kết hợp sóng siêu âm - Đã xác định đƣợc đặc trƣng mẫu điều chế điều kiện tối ƣu số phƣơng pháp cụ thể nhƣ sau: + Bằng phƣơng pháp nhiễu x XRD cho thấy mẫu thu đƣợc đơn pha CoFe2O4, NiFe2O4, CuFe2O4 + Nghiên cứu hình thái h c cho thấy h t thu đƣợc hình cầu, phân bố đồng đƣ ng kính trung bình khoảng 30 nm + Phổ tán x lƣợng tia X cho thấy mẫu thu đƣợc có chứa đầy đủ nguyên tố Co, Ni, Cu, Fe, O theo đ ng tỉ lệ khẳng định chắn cho kết luận vật liệu tổng hơp đƣợc MFe2O4 (M= Co, Ni, Cu) - Ứng dụng ba mẫu vật liệu spinel ferrite làm anode LIB khảo sát đặc tính điện hóa pin Tuy dung lƣợng pin khơng cao so với nghiên cứu nhà nghiên cứu khác nhƣng cho thấy vật liệu có tiềm tƣơng lai Kiến nghị Trong điều kiện th i gian cho phép, ch ng cố gắng hoàn thiện đề tài theo hƣớng tốt Tuy nhiên, số vấn đề cần mở rộng nghiên cứu thêm là: - Tổng hợp vật liệu spinel ferrite theo phƣơng pháp khác - Cải thiện dung lƣợng riêng kích thƣớc vật liệu, từ ứng dụng làm anode cho pin Li-ion đƣợc tốt 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Trƣơng Xuân Minh, Đ V H Thiện, and H K P H H , “Tổng hợp vật liệu cấu tr c spinel nickel ferrite NIxFE3-xO4 phƣơng pháp sol-gel khảo sát ho t tính quang x c tác,” Can Tho Univ J Sci., vol 54(7), p 20, 2018 [2] S W Cao, Y J Zhu, G F Cheng, and Y H Huang, “ZnFe2O4 nanoparticles: Microwave-hydrothermal ionic liquid synthesis and photocatalytic property over phenol,” J Hazard Mater., vol 171, no 1–3, pp 431–435, 2009 [3] J Wang, T Deng, Y Lin, C Yang, and W Zhan, “Synthesis and characterization of CoFe2O4 magnetic particles prepared by co-precipitation method: Effect of mixture procedures of initial solution,” J Alloys Compd., vol 450, no 1–2, pp 532–539, 2008 [4] A Oltean, Organic negative electrode materials for Li-ion and Na-ion batteries.Electrochem Energy Rev., vol 1, no 1, pp 35–53, 2015 [5] P Lavela and J L Tirado, “CoFe2O4 and NiFe2O4 synthesized by sol – gel procedures for their use as anode materials for Li ion batteries,” Electrochem Energy Revvol 172, pp 379–387, 2007 [6] J Lu, Z Chen, F Pan, Y Cui, and K Amine, “High-Performance Anode Materials for Rechargeable Lithium-Ion Batteries,” Electrochem Energy Rev., vol 1, no 1, pp 35–53, 2018 [7] D K Kim et al., “Spinel LiMn2O4 Nanorods as Lithium Ion Battery Cathodes,” J Power Sourcesvol 8, pp 1–5, 2008 [8] S S Zhang, “A review on the separators of liquid electrolyte Li-ion batteries,” J Power Sources, vol 164, no 1, pp 351–364, 2007 [9] V Etacheri, R Marom, R Elazari, G Salitra, and D Aurbach, “Challenges in the development of advanced Li-ion batteries: A review,” Energy Environ Sci., vol 4, no 9, pp 3243–3262, 2011 [10] Y J Park, K S Park, J G Kim, M K Kim, H G Kim, and H T Chung, “Characterization of tin oxide r LiMn2O4 thin-film cell,”J Power Sources, pp 250–254, 2000 42 [11] J L Souquet and M Duclot, “Thin film lithium batteries,”J Power Sources, vol 148, no 5631, pp 375–379, 2002 [12] T.Brousse, “All oxide solid-state lithium-ion cells,” J Power Sources, vol 68, pp 4–7, 1997 [13] N V Tr ng, P T Anh, and N D Tấn, “Nghiên cứu tối ƣu tính làm việc củ a pin Lithium- ion s dụng cho xe gắn máy tích hợp truyền động lai,” Tạp chí Khoa học, 2017 [14] D Linden and T B Reddy, HANDBOOK OF BATTERIES [15] Mark salamon, Lithium batteries: present trends and prospects 1996 [16] Y Zou and Y Wang, “Nanoscale NiO nanosheets grown on graphene nanosheets as superior anode materials for Li-ion batteries,”Energy Environ Sci., pp 2615–2620, 2011 [17] N Tuan Loi, T Tanaji, T Ngoc, and H Wook, “Tailored synthesis of antimony-based alloy / oxides nanosheets for high- performance sodium-ion battery anodes,” J Power Sources, vol 414, no October 2018, pp 470–478, 2019 [18] J Jiang, Y M Yang, and L C Li, “Surfactant-assisted synthesis of nanostructured NiFe2O4 via a refluxing route,” Mater Lett., vol 62, no 12– 13, pp 1973–1975, 2008 [19] S Peng and L Li, “Electrospun CuFe2O4 nanotubes as anodes for highperformance lithium-ion batteries,” J Energy Chem., vol 23, no 3, pp 301– 307, 2014 [20] Phan Văn Tƣ ng (2004) , Các phƣơng pháp tổng hợp vật liệu gốm ,NXB Đ i h c Quốc gia Hà Nội [21] Alex Goldman (2006).Modern ferrite Technology 2nd, Pittsburgh, PA,USA, Springer [22] D S Mathew and R S Juang, “An overview of the structure and magnetism of spinel ferrite nanoparticles and their synthesis in microemulsions,” Chem Eng J., vol 129, no 1–3, pp 51–65, 2007 [23] Alex Goldman (2006).Modern PA,USA, Springer ferrite Technology 2nd, Pittsburgh, 43 [24] C Cannas, A Ardu, D Peddis, C Sangregorio, G Piccaluga, and A Musinu, “Journal of Colloid and Interface Science Surfactant-assisted route to fabricate CoFe2O4 individual nanoparticles and spherical assemblies,” J Colloid Interface Sci., vol 343, no 2, pp 415–422, 2010 [25] A Baykal, N Kasapoǧlu, Y Köseoǧlu, M S Toprak, and H Bayrakdar, “CTAB-assisted hydrothermal synthesis of NiFe2O4 and its magnetic characterization,” J Alloys Compd., vol 464, no 1–2, pp 514–518, 2008 [26] S Anandan et al., “Magnetic and Catalytic Properties of Inverse Spinel,” Energy Environ Sci.,2017 [27] G A El-shobaky, A M Turky, N Y Mostafa, and S K Mohamed, “Effect of preparation conditions on physicochemical , surface and catalytic properties of cobalt ferrite prepared by coprecipitation,” J Alloys Compd., vol 493, no 1–2, pp 415–422, 2010 [28] V Kumar, A Rana, M S Yadav, and R P Pant, “Size-induced effect on nano-crystalline CoFe2O4,” J Magn Magn Mater., vol 320, no 11, pp 1729–1734, 2008 [29] S Ayyappan, J Philip, and B Raj, “A facile method to control the size and magnetic properties of CoFe2O4 nanoparticles,” Mater Chem Phys., vol 115, no 2–3, pp 712–717, 2009 [30] D H Kim, D E Nikles, D T Johnson, and C S Brazel, “Heat generation of aqueously dispersed CoFe2O4 nanoparticles as heating agents for magnetically activated drug delivery and hyperthermia,” J Magn Magn Mater., vol 320, no 19, pp 2390–2396, 2008 [31] Z Zi, Y Sun, X Zhu, Z Yang, J Dai, and W Song, “Synthesis and magnetic properties of CoFe2O4 ferrite nanoparticles,” J Magn Magn Mater., vol 321, no 9, pp 1251–1255, 2009 [32] R K Selvan, N Kalaiselvi, C O Augustin, C H Doh, and C Sanjeeviraja, “CuFe2O4 / SnO2 nanocomposites as anodes for Li-ion batteries,”Energy Environ Sci., vol 157, pp 522–527, 2006 44 [33] N Karthigayan, P Manimuthu, M Priya, and S Sagadevan, “Synthesis and characterization of NiFe2O4 , CoFe2O4 and CuFe2O4 thin films for anode material in Li-ion batteries,” Energy Environ Sci.,vol 7, pp 1–5, 2017 [34] E Amini, M Rezaei, and M Sadeghinia, “Low temperature CO oxidation over mesoporous CuFe2O4 nanopowders synthesized by a novel sol-gel method,” Chinese J Catal., vol 34, no 9, pp 1762–1767, 2013 [35] L Zhao et al., “Studies on the magnetism of cobalt ferrite nanocrystals synthesized by hydrothermal method,” J Solid State Chem., vol 181, no 2, pp 245–252, 2008 [36] H Li, H Wu, and G Xiao, “Effects of synthetic conditions on particle size and magnetic properties of NiFe2O4,” Powder Technol., vol 198, no 1, pp 157–166, 2010 [37] A Hutlova and G Mat, “by Sol-Gel Method and Physical Properties,” J SolGel Sci Technol., pp 473–477, 2003 [38] X M Liu, S Y Fu, and C J Huang, “Magnetic properties of Ni ferrite nanocrystals dispersed in the silica matrix by sol-gel technique,” J Magn Magn Mater., vol 281, no 2–3, pp 234–239, 2004 [39] Y Cedeño-Mattei and O Perales-Pérez, “Synthesis of high-coercivity cobalt ferrite nanocrystals,” Microelectronics J., vol 40, no 4–5, pp 673–676, 2009 [40] R B Kamble and V L Mathe, “Nanocrystalline nickel ferrite thick film as an efficient gas sensor at room temperature,” J Magn Magn Mater., vol 131, pp 205–209, 2008 [41] J K Rajput, P Arora, G Kaur, and M Kaur, “CuFe2O4 magnetic heterogeneous nanocatalyst: Low power sonochemical-coprecipitation preparation and applications in synthesis of 4H-chromene-3-carbonitrile scaffolds,” Ultrason Sonochem., vol 26, pp 229–240, 2015 [42] Y Lu, L Yu, and X W (David) Lou, “Nanostructured Conversion-type Anode Materials for Advanced Lithium-Ion Batteries,” Chem, vol 4, no 5, pp 972–996, 2018 45 [43] Lam xuan Binh, M L P Le, and T P T Nguyen, “Bƣớc đầu điều chế khảo sát vật liệu spinel Liti-mangan oxit làm cực dƣơng cho pin s c Li-ion" Tạp chí Khoa học, vol 12, no 10, pp 64–71, 2009 [44] T V Giang, “Khảo sát ảnh hƣởng pha t p Ni vật liệu Lim Mn O ứng dụng pin s c Lithium hiệu điện cao,” Tạp chí Khoa học, vol 16, pp 48–59, 2013 [45] Đ Đ D T.A Tấn, Đ.T Chiến, L.H.J.V.K.A Sơn, Nguyễn Hoàng Tuấn, Ph m Văn Vĩnh, “Nghiên cứu chế t o vật liệu catot composit LiMn2O4/cnts ứng dụng cho pin ion liti,” Tạp chí Khoa học, 2016 [46] N V Hoàng, N M Thảo, T V Mẫn, L Mỹ, and L Phụng, “Khảo sát tính chất điện hóa vật liệu spinel Li Mn O 12 tổng hợp phƣơng pháp thủy nhiệt ứng dụng làm vật liệu điện cực,”Tạp chí Khoa học, vol 16, no 5, pp 6–11, 2017 [47] T K duyen Nguyen, N Le, H D Chau, and N Huynh, “Li ( Ni 1/3 Co 1/3 Mn / ) O Electrode,” Tạp chí Khoa học, vol 166, no 13, pp 1–2, 2019 [48] S Li, B Wang, J Liu, and M Yu, “Electrochimica Acta In situ one-step synthesis of CoFe 2O / graphene nanocomposites as high-performance anode for lithium-ion batteries,” Electrochim Acta, vol 129, pp 33–39, 2014 [49] Z Xing, Z Ju, J Yang, H Xu, and Y Qian, “Electrochimica Acta One-step solid state reaction to selectively fabricate cubic and tetragonal CuFe2O4 anode material for high power lithium ion batteries,” Electrochim Acta, vol 102, pp 51–57, 2013 [50] N L H L V H Trần Đ i Lâm, Nguyễn Tuấn Dung, Các phương pháp phân tích hóa lý vật liệu Nxb Khoa h c Tự nhiên Công nghệ Hà Nội, 2017 [51] N Tuan Loi, D S Kim, J Hur, M S Park, and I T Kim, “Ni-Sn-based Hybrid Composite Anodes for High-performance Lithium-ion Batteries ,” Electrochim Acta, 2018 46 [52] H Bryngelsson, J Eskhult, L Nyholm, M Herranen, and O Alm, “Electrodeposited Sb and Sb/Sb2O3 Nanoparticle Coatings as Anode Materials for Li-Ion Batteries” J Magn Magn Mater., no 6, pp 1170–1180, 2007 [53] U A Agú, M I Oliva, S G Marchetti, A C Heredia, S G Casuscelli, and M E Crivello, “Synthesis and characterization of a mixture of CoFe 2O and MgFe2O4 from layered double hydroxides: Band gap energy and magnetic responses,” J Magn Magn Mater., vol 369, pp 249–259, 2014 [54] M A E A A A El-Remaily and A M Abu-Dief, “CuFe2O4 nanoparticles: An efficient heterogeneous magnetically separable catalyst for synthesis of some novel propynyl-1H-imidazoles derivatives,” Tetrahedron, vol 71, no 17, pp 2579–2584, 2015 [55] D Zhang, Z Tong, G Xu, S Li, and J Ma, “Templated fabrication of NiFe2O4 nanorods : Characterization , magnetic and electrochemical properties Solid State Sci., vol 11, no 1, pp 113–117, 2009 PL1 PHỤ LỤC Phụ lục Kết đo XRD vật liệu CoFe2O4 Phụ lục Kết đo XRD vật liệu NiFe2O4 Phụ lục Kết đo XRD vật liệu CuFe2O4 ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nguyễn Hồng Diễm TỔNG HỢP CÁC VẬT LIỆU SPINEL FERRITE MFe2O4 (M: Co, Ni, Cu) VÀ ĐỊNH HƢỚNG ỨNG DỤNG LÀM PIN SẠC LẠI Chun ngành... nghiên cứu đề tài: ? ?Tổng hợp vật liệu spinel ferrite MFe2O4 (M: Co, Ni, Cu) định hƣớng ứng dụng làm pin s c l i” 2 Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Pin lithium ion 1.1.1 Giới thiệu pin lithium ion Hiện nay,... chứa đầy đủ nguyên tố Co, Ni, Cu, Fe, O theo đ ng tỉ lệ khẳng định chắn cho kết luận vật liệu tổng hơp đƣợc MFe2O4 (M= Co, Ni, Cu) - Ứng dụng ba mẫu vật liệu spinel ferrite làm anode LIB khảo sát