2. Experimental

2.1. Preparação de eletrólitos e eletrodos

Carbonato de etileno de grau de bateria (EC), carbonato de propileno (PC), carbonato de dimetil (DMC), carbonato de etil metil (EMC), carbonato de dietil (DEC) e hexafluorofosfato de lítio (LiPF6) foram adquiridos da Novolyte Technologies. A folha de lítio (0,75 mm de espessura) foi adquirida da Alfa Aesar. Todos os produtos químicos e materiais foram usados ​​como recebidos. Eletrólitos de 1,0 M LiPF6 em solventes de carbonato único e misturas de carbonato (EC-EMC, EC-DEC, ECDMC, todos na proporção de volume de 3:7) foram preparados em uma caixa de luva a vácuo preenchida com argônio purificado. LiCr0,05Ni0,45Mn1,5O4 era sintetizador

LiCr0,05Ni0,45Mn1,5O4 foi sintetizado por moagem de bolas de uma mistura de Li2CO3, NiO, Cr2O3 e MnCO3 (todos da SigmaeAldrich) em quantidades estequiométricas por 4 h seguido de um tratamento térmico a 900 C por 24 h ao ar e um novo recozimento em 700C por 8 h. Detalhes sobre a preparação e caracterização deste material foram relatados em outro lugar [23]. Foi preparado e moldado em uma folha de alumínio (de All Foils, Inc.). A razão em peso de LiCr0,05-Ni0,45Mn1,5O4:SP:PVDF foi de 8:1:1 e a carga de material ativo foi de 4 mg cm2. Após a evaporação do NMP, a folha do cátodo foi prensada a 3000 psi por 1 min, cortada em discos com diâmetro de 1,27 cm, seco a 110 C sob vácuo durante a noite e armazenado no porta-luvas. Para comparação, uma folha de eletrodo de SP-PVDF (1:1 por peso) também foi preparada usando os mesmos procedimentos.

2.3. Testes eletroquímicos

As estabilidades de oxidação eletroquímica de eletrólitos líquidos em diferentes substratos foram rastreadas por linear sweep volt ammetry (LSV) em uma célula de béquer (dentro do porta-luvas) composta por três eletrodos. O metal Li foi usado como eletrodo de referência e contra eletrodo. As amostras de eletrólitos em diferentes eletrodos de trabalho foram escaneadas da voltagem do círculo aberto para 6,5 ​​V vs. Li/Li+ a uma taxa de varredura de 0,1 mV s-1 usando uma estação de trabalho eletroquímica CHI 660C (CH Instruments). A voltametria cíclica (CV) do eletrodo LiCr0.05Ni0.45Mn1.5O4 em três eletrólitos de misturas convencionais de carbonato foi testada em uma estação eletroquímica CHI 1000A (CH Instruments) usando o metal Li como contra eletrodo. As amostras foram varridas entre 3 V e diferentes tensões de corte de 4,9 a 5,3 V a uma taxa de varredura de 10 mV s-1.

Os kits de célula tipo moeda CR2032 foram adquiridos da Xiamen TMAX Battery Equipments Limited. As tampas dos negativos, espaçadores e caixa da célula tipo moeda eram de aço inoxidável 316 (SS-316), e os recipientes positivos eram Alclad SS-316. O papel de fibra de vidro Whatman B (GF/B) com um diâmetro de 1,91 cm foi usado como separador, uma vez que foi relatado como estável em altas voltagens e não tem problemas de umedecimento com eletrólitos contendo solventes de carbonato cíclico único e mistura EC-DMC [ 15]. Meias-células Li/LiCr0.05Ni0.45Mn1.5O4 com excesso de eletrólito foram montadas em um crimpador elétrico de célula tipo moeda dentro do porta-luvas. As células foram cicladas entre 3,0 V e diferentes tensões de corte de 4,9 a 5,3 V em diferentes taxas de corrente no Arbin BT-2000 Battery Tester .