دراسة توازنات الأطوار في الجملة الثنائية MnO2- Co3O4

Abstract

حُضرت العينات ضمن الجملة الثنائية MnO2- Co3O4 عند نسب مولية مئوية مختلفة اعتماداً على الطريقة السيراميكية، باستخدام ثنائي أكسيد المنغنيز MnO2 اللابلوري، وأكسيد الكوبالت Co3O4 البلوري، وفق الصيغة التالية للجملة المدروسة (x)MnO2- (100- x)Co3O4، من أجل النسب المولية المئوية (=x5، 10، 25، 40، 60، 75، 80) مول%، ثمّ حُضرت على شكل أقراص باستخدام مكبس هيدروليكي يدوي، وأُجريت عملية التسخين وفق برنامج حراري محدد، حيث تم تسخين العينات عند الدرجة 150 درجة مئوية لمدة 8 ساعات، وتمّت إعادة عمليات الطحن والكبس بنفس الآلية مع زيادة درجة الحرارة 25 درجة مئوية في كل مرة حتى الوصول إلى الدرجة 550oC، ثم لُبدت العينات عند الدرجة 550oC لمدة 15 ساعة، ودُرست العينات المُحضرة بوساطة جهاز انعراج الأشعة السينية XRD، وجهاز تحديد درجة الانصهارmp.cwf 1200 ، وتمت مقارنة الأطياف الناتجة للعينات مع أطياف المواد الأولية المُستخدمة، والبارامترات الخاصة بها، حيث أظهرت النتائج تشكُل محلول صلب بلوري على أساس مركب أكسيد الكوبالت حتى النسبة المولية المئوية 40MnO2- 60Co3O4 مول%، وتشكُل مركب بلوري جديد له الصيغة الكيميائية Co6Mn3O14 عند النسبة المولية المئوية 60MnO2- 40Co3O4 مول%، وتشكُل محلول صلب بلوري على أساس المركب البلوري الجديد Co6Mn3O14 ابتداءً من النسبة المولية المئويّة 75MnO2- 25Co3O4 مول%، وحُدّدت درجات حرارة انصهار العينات ثمّ رُسم المخطط الطوري للجملة المدروسة. وبناءً على هذه النتائج فإنه من المفيد تطبيق العينات التي تم تحضيرها ونتج عنها مركب بلوري وأطوار بلورية صلبة مختلفة في البطاريات والمكثفات بهدف تطويرها وزيادة استطاعتها، لاسيما أنّ أعلى درجة حرارة مُستخدمة هي 550oC وضمن شروط تحضير بسيطة، ممّا يزيد من إمكانية تطبيقها بسهولة.