NỘI DUNG KHOA HỌC
Bước i) làm sạchcacbon Ketjen bằng hỗn hợp axit H2SO4 và HNO3 với tỉ lệ thể tích là 1:3 trong thời gian từ 10 đến 15 phút; sau đó rửa sạch bằng nước cất cho đến khi pH=7 và sấy ở 600C trong thời gian từ 10 đến 12 giờ. Bước làm sạch dùng để loại bỏ đi những phần khuyết tập, sai hỏng trên bề mặt hạt và đồng thời giảm lượng tạp chất xuất hiện trong quá trình bảo quản giúp nâng cao độ tinh khiết của cacbon Ketjen.
Bước ii) biến tính cacbon Ketjen thu được ở bước i) trong dung dịch H2O2 ở nhiệt độ nằm trong khoảng từ 70 đến 800Ctrong khoảng thời gian từ 30 đến 180 phút; sau đó rửa sạch bằng nước cất cho đến khi pH = 7, sấy ở 600C trong thời gian từ 10 đến 12 giờ, làm nguội và nghiền tạo thành bột mịn.
Bước iii) khuấy từ LiOH với nước cất cho đến khi dung dịch đồng nhất rồi thêm etylen glycol vào (ethylene glycol-EG) với tỉ lệ thể tích etylen glycol:nước cất là 3:1.
Bước iv) cacbon Ketjen thu được ở bước ii) được phân tán trong etanol và run siêu âm trong thời gian từ 1 đến 2 giờ ở tần số nằm trong khoảng từ 35-40 kHz thu được hỗn hợp dạng lỏng chứa các hạt cacbon phân tán đều trong dung môi etylen glycol và nước cất;
Bước v) trộn hỗn hợp cacbon Ketjen thu được ở bước iv) với hỗn hợp dung dịch thu được ở bước iii) tạo thành hai pha dung dịch/ rắn dạng huyền phù các hạt cacbon phân bố đều trong dung dịch;
Bước vi) khuấy trộn đều ascorbic axit với khí argon trong bình cầu 2 nhánh, sau đó lần lượt thêm vào theo thứ tự như sau H3PO4, FeSO4 với tỉ lệ theo khối lượng là 1:1 và khuấy từ gia nhiệt ở 400C trong thời gian từ 5 đến 10 phút với tốc độ khuấy 1600 vòng/phút. Một nhánh của bình cầu thổi khí argon, nhánh còn lại lần lượt thêm vào H3PO4, FeSO4.
Bước vii) phối trộn hỗn hợp thu được ở bước v) vào hỗn hợp dung dịch thu được ở bước vi) và khuấy với tốc độ 2400 vòng/phút cho tới khi dung dịch đồng nhất có màu xanh nhạt, trong đó tỉ lệ theo khối lượng của Li:Fe:P nằm trong khoảng từ 2,5:1:1 đến 3:1:1; và tỉ lệ theo khối lượng của cacbon:vật liệu LFB nằm trong khoảng từ 5:95 đến 15:85.
Bước viii) chuyển hỗn hợp thu được ở bước vii) vào bình Teflon và đặt trong thiết bị xử lý nhiệt và tiệt trùng (Atoclave) trong thời gian từ 4 đến 5 giờ ở nhiệt độ từ 160 đến 1800C; sau đó làm nguội ở nhiệt độ phòng trong khoảng thời gian từ 6 đến 8 giờ.
Bước ix) lọc, hút chân không và rửa bằng etanol và nước cất hỗn hợp thu được ở bước viii), sau đó sấy chân không ở nhiệt độ từ 60 đến 800C trong thời gian từ 12 đến 14 giờ, thu được bột composite.
Bước x) nghiền mịn bột composite thu được ở bước ix) và nung kết khối trong lò dạng ống trong môi trường khí argon trong thời gian từ 5 đến 6 giờ ở nhiệt độ từ 600 đến 6500C;
Bước xi) làm nguội và thu sản phẩm composite của vật liệu LFP và cacbon Ketjen có màu đen và bảo quản trong thiết bị chuyên dụng.
TIỀM NĂNG ỨNG DỤNG
ĐƠN VỊ CÓ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG