بررسی اثر نوع سوخت بر سنتز متاتیتانات لیتیوم به روش احتراقی محلول

سرامیک متاتیتانات لیتیوم (Li۲TiO۳) از جمله مواد پرکاربرد در الکترود باتریهای لیتیومی است. همچنین به عنوان کاتد سلولهای سوختی کربنات مذاب نیز به کار میرود. در این پژوهش پودر نانوساختار متاتیتانات لیتیوم به روش احتراقی محلول سنتز شد. در این راستا اثر نوع سوخت بر ساختار و ریزساختار پودرهای سنتز شده بررسی گردید. از محلول بوتوکسید تیتانیوم به عنوان ماده اولیه تامینکننده تیتانیوم و از نیترات لیتیوم به عنوان ماده اولیه تامینکننده لیتیوم و بهعنوان اکسنده های واکنش استفاده گردید. اسید سیتریک، گلوکز و گلایسین بهعنوان سوخت با نسبت مولی سوخت به اکسنده ۰/۷۵ به کار رفت. از آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) جهت بررسی فازی و از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) به منظور تعیین مورفولوژی ذرات استفاده شد. نتایج نشان داد که برای سنتز ترکیب مورد نظر، استفاده از سوخت گلوکز منجر به احتراق خوبی نگردیده و محصول مورد نظر سنتز نشد. همچنین استفاده از سوخت گلایسین منجر به سنتز محصول مورد نظر شد، ولی محصول تک فاز خالصی بدست نیامد و فاز ناخالصی اکسید تیتانیوم داشت. برخلاف دو سوخت مذکور، اسید سیتریک سوخت مناسبی برای سنتز متاتیتانات لیتیوم به روش احتراقی محلول بود که به محصول تک فاز با ریزساختار آگلومره شده و متخلخل منجر گردید. آنالیز جذب و دفع نیتروژن((BET نشان داد پودر سنتز شده با سوخت بهینه دارای حفرات مزو است و سطح ویژه آن به ۱۸ m۲/g میرسد.

Keywords:

سنتز احتراقی محلول , Li۲TiO۳ , سوخت , گلایسین , اسید سیتریک , گلوکوز