| 研究生: |
楊仲準 Chun-Chuen Yang |
|---|---|
| 論文名稱: |
鋰離子電池材料鋰-錳-鈷氧化物之結構與磁性研究 |
| 指導教授: |
李文献
Wen-Hsien Li |
| 口試委員: | |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
理學院 - 物理學系 Department of Physics |
| 畢業學年度: | 88 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 84 |
| 中文關鍵詞: | 鋰離子電池 |
| 外文關鍵詞: | Lithium ion battery |
| 相關次數: | 點閱:8 下載:0 |
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Li(Mn/Co)2O4樣品,結果顯示室溫時此樣品為兩相共存,其中73%為正方晶系中Fd m空間對稱的Li(Mn1.81Co0.19)O4;而27%為長方晶系中具Fddd空間對稱的Li(Mn1.37Co0.63)O4。由結構分析顯示出Co的摻雜會破壞樣品結構的對稱性,造成此結構相的分離。
針對樣品LiMn2O4的中子磁繞射實驗,在80 K到1.8 K之間發現三個米勒指標分別對應為{0 1 ½}、{0 1 1}、{1 1 0}的磁繞射峰出現。主要是來自於Mn3+離子間的反鐵磁排列造成的短程磁相關,在1.8 K時其相關長度大約為300Å;30 K以下的磁繞射譜圖亦發現一米勒指標為{1 1 1}之繞射峰,其主要來源為Mn4+離子間的鐵磁排列所造成短程磁相關,在1.8 K時相關長度大約為50Å。由於Mn3+之間較強的磁矩交換作用,故在磁有序參數實驗上發現Mn3+先於80K時克服熱擾動而開始自發磁相關,迄於40K時Mn4+才開始發生磁相關,形成Mn離子的兩階段磁相關現象。這些實驗顯示也了Mn3+離子和Mn4+離子並非均勻的交錯配置在空間中,而是各自形成區域性叢集的現象。
在交流磁化率實驗上。三個Li(Mn/Co)2O4摻雜Co比例為0%、10%、20%的樣品,由300 K到1.8K以Curie-Weiss定律去擬合,發現依序分別在90K、150K、150K時脫離順磁態。對照中子磁有序參數實驗分析不含鈷的樣品可知,90K脫離順磁態的原因是由於Mn3+開始發生的反鐵磁相關造成。在30K附近,三個樣品都發現一隱沒的峰值,同樣對照中子磁有序參數實驗可知,其來源是Mn4+的鐵磁相關。而在118K處以及75K處,摻雜鈷10%、20%的樣品較無摻雜Co的樣品多出兩磁化率峰。由外加直流磁場的磁化率實驗,推論其可能來源為摻雜的鈷所造成的磁擾動。
第一章
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