تخليق وتوصيف Li1 + x Mn2 − x  O 4 لتطبيقات بطاريات Li‐Ion

تمت دراسة عدة سلاسل من العينات المُحضرة عند درجات حرارة مختلفة وفي بيئات أكسجين مختلفة بغرض تعميق فهم اعتماد الأداء الكهروكيميائي على درجة حرارة تسخين العينة، وعلى كمية الليثيوم الفائض x، وعلى قياس اتحادية عناصر الأكسجين. ونوضح أن ذروة في السعة التفاضلية للخلايا الكهروكيميائية عند 3.3 V أثناء التفريغ تظهر دائمًا بالتزامن مع ذروة 4.5 V التي أبلغ عنها سابقًا Tarascon et al. ويُظهر حيود الأشعة السينية للمسحوق وتنقية Rietveld أن اختلاط كاتيونات Li وMn في مواقع 8a ليس مصدر ذروات السعة هذه. وتُظهر العينات المُسخنة إلى 900°C والعينات الأكثر افتقارًا للأكسجين ذروات أكبر عند 3.3 و4.5 V. بينما تُظهر العينات المُحضرة عند 750°C في الهواء أو الأكسجين مع x = 0.1 عدم وجود أي دليل تقريبًا على ذروتي 3.3 و4.5 V. علاوة على ذلك، لا تتدهور هذه العينات حتى بعد شحن الخلايا إلى 4.9 V، مما يشير إلى أن هذه العينات ستكون ممتازة لتطبيقات بطاريات Li‐ion. كما تم إيضاح طريقة بسيطة لتحديد x باستخدام التحليل الوزني الحراري.