Thời gian ngâm (giờ)Rct
5.1.2Ảnh hưởng của kớch thước hạt hợp kim đến hiệu suất hoạt húa
Điện lượng Q = |i|.t trong quỏ trỡnh hoạt húa được tự động ghi lại khi quột CV. Điện lượng nạp Qn tương ứng với dũng điện mang dấu õm (dũng nạp), điện lượng phúng Qp ứng với dũng điện mang dấu dương (dũng phúng). Biến thiờn điện lượng trong quỏ trỡnh hoạt húa của mẫu điện cực với kớch thước hạt 600 nm được thể hiện trờn hỡnh 5.3.
Ở chu kỳ đầu tiờn, giỏ trị của Qn rất lớn do điện lượng dựng để nạp cho lớp kộp và điện lượng dựng để tạo một lớp hyđrụ hấp phụ ồ ạt lờn bề mặt hạt vật liệu/điện cực. Những chu kỳ tiếp theo Qn giảm với tốc độ nhỏ hơn, sau khoảng 20 chu kỳ, giỏ trị Qn gần như nằm ngang. 0 20 40 60 80 100 0.00 0.72 1.44 2.16 2.88 3.60 4.32
Số chu kỳ hoạt hóa
Q(mAh/g)
Qn
Qp
Hỡnh 5.3. Biến thiờn điện lượng hoạt húa theo số chu kỳ CV của mẫu điện cực LaNi3,8Co0,5Mn0,4Al0,3, kớch thước hạt 600 nm
Đối với quỏ trỡnh phúng, điện lượng phúng tăng mạnh ở khoảng 10 chu kỳ đầu tiờn, sau đú tăng chậm và tiềm cận với giỏ trị Qn. Giỏ trị Qn luụn lớn hơn Qp là do trờn bề mặt điện cực xảy ra phản ứng khử nước thoỏt khớ H2.
2H2O + 2e → H2↑ + 2OH- (5.1)
Ảnh hưởng của kớch thước hạt hợp kim đến Qp được thể hiện trờn hỡnh 5.4. Khi giảm kớch thước hạt hợp kim thỡ giỏ trị điện lượng phúng Qp tăng. Sau 50 chu kỳ CV, mẫu kớch thước hạt 1,5 àm cú Qp nhỏ nhất, mẫu 300 nm cho điện lượng phúng lớn nhất.
Rừ ràng là khi giảm kớch thước hạt hợp kim thỡ quỏ trỡnh hoạt húa đó diễn ra nhanh hơn do bề mặt riờng của vật liệu tăng. Tuy nhiờn, đối với mẫu 300 nm, ở những chu kỳ đầu giỏ trị Qp thấp hơn cả mẫu 1,2 àm, sau chu kỳ CV thứ 50 mới đạt giỏ trị cực đại. Điều này cú thể giải thớch là khi tăng thời gian nghiền, kớch thước
0 20 40 60 80 1000.00 0.00 0.36 0.72 1.08 1.44 1.80 2.16 2.52 300 nm 600 nm 800 nm 1,2 m 1,5 m Qp (mAh/g)