-

В настоящей работе исследована диффузия лития в LiAl- и MnO₂-электродах, модифицированных лантаном. С этой целью Al и MnO₂ подвергались обработке по методу катодного внедрения в апротонном органическом растворе сульфанилата лантана. Последующее циклирование электродов в растворе перхлората лития осуществлялось в потенциодинамических условиях.

При помощи математических методов описания макрокинетических процессов в объеме пористых электродов проведено исследование влияния структурных и кинетических характеристик входящих в их состав материалов на процесс токообразования. Неравномерность распределения токообразования, а также уровень поляризационных потерь существенно определяются соотношением электропроводностей твердофазных компонент и электролита. Проведены эксперименты по оценке эффективности работы электродов никель-металлгидридной системы.

В работе рассмотрена связь между пористой структурой, электронными свойствами нанопористого углерода и емкостью границы раздела его с электролитом. Определены предельные размеры пор, в которых преобладают процессы емкостного и псевдоемкостного накопления заряда. Теоретический анализ процессов, которые происходят на границе нанопористого углерода с электролитом, дал возможность определить интеркаляционную природу псевдоемкости и найти критерии ее проявления в виде формирования непрерывного ряда валентностабильных интеркалатных фаз.

Исследован уровень безопасности промышленных образцов малогабаритных литий-ионных аккумуляторов с положительным электродом из кобальтата лития (LiCoO₂) в условиях перезаряда. Рассмотрены условия и вероятный механизм автокаталитического возрастания температуры и повышения давления внутри литий-ионного аккумулятора.

Рассмотрено прикладное использование суперионных проводников в твердооксидных топливных элементах (ТОТЭ). Перспективным направлением является распределенная энергетика. Электрохимические генераторы тока приходят к непосредственному потребителю электроэнергии, который эксплуатирует их в соответствии с собственным графиком потребления электроэнергии, что приводит к разумному энергосбережению и к экономному использованию топлива. ТОТЭ имеют высокий КПД прямого преобразования химической энергии топлива в электричество.

Исследована проблема совершенствования качественных характеристик анодов и катодов литий-ионных аккумуляторов (ЛИА). Проанализирован вклад некоторых основных этапов процесса изготовления электродов, играющих ключевую роль в производстве ЛИА и определяющих их электрохимическое поведение. Рассмотрены практические способы и рекомендации для достижения предпочтительных электрохимических характеристик анодов и катодов ЛИА.

Синтезировано две серии катализаторов электроокисления этанола PtSnX (X = Ni, Co, Mn, V) и RuM (M = Cr, Ti, Mn, V, W). Методом просвечивающей электронной микроскопии и циклической вольтамперометрии показано, что размер частиц металлической фазы в PtSnX катализаторах составляет 2–2.5 нм, а величина удельной поверхности – 80–90 м²/г, что близко к структурным характеристикам коммерческого катализатора.

Рассмотрены основные вопросы и некоторые особенности, связанные с очисткой и идентификацией растворителей, применяемых в литиевых химических источниках тока. Предложена общая схема подготовки неводных растворителей. Приведены методики подготовки ряда наиболее часто используемых апротонных растворителей, которые обеспечивают необходимую степень чистоты растворителей для научного и практического применения.

Проведена работа по снижению потерь никеля на стадии физико-механических операций извлечения активной массы из ламельного оксидноникелевого электрода при регенеративной переработке выведенных из эксплуатации щелочных аккумуляторов. Степень извлечения никеля 98% достигается за счет термической обработки оксидноникелевых электродов, в результате которой гидроксид никеля (II), содержащийся в положительном электродном материале, переходит в оксид никеля (II) – легко отделяемый от металлической составляющей материал.

Исследовано влияние конструктивных параметров токоотвода на эффективность работы положительного электрода.