литий-ионные аккумуляторы

DOI: https://doi.org/10.18500/1608-4039-2017-17-2-61-88

Приводится анализ основных публикаций за последние 15 лет, посвящённых особенностям функционирования литий-ионных аккумуляторов при низких температурах. Рассмотрены общие подходы к проблеме, роль основных составляющих поляризации при низких температурах, особенности работы отрицательных и положительных электродов при низких температурах, а также особенности низкотемпературных электролитов.

DOI: https://doi.org/10.18500/1608-4039-2017-17-3-123-134

Представлен обзор катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов, проведён анализ преимуществ и рассмотрены перспективы применения катодных материалов на основе литированных оксидов переходных металлов. Предложен способ улучшения электрохимических показателей и стабильности оксида марганца (IV), в основе которого лежит принцип гетеровалентного модифицирования ионами высокоотрицательных элементов – лантаноидов.

Обсуждается современное состояние технологий и разработок в области полимерных связующих для композиционных электродов литиевых электрохимических систем. Рассмотрен широкий круг используемых для этой цели синтетических и природных полимеров; особое внимание уделено коммерчески доступным материалам, образующим водные растворы или дисперсии. Продемонстрированы преимущества многофункциональных полимерных связующих.

Во второй части обзора обсуждаются перспективы использования альтернативных полимерных связующих для композиционных электродов литиевых электрохимических систем. Среди возможных вариантов рассмотрены наиболее популярные коммерчески доступные синтетические полимеры с функциональными группами (преимущественно образующие водные растворы или дисперсии) и водорастворимые полимеры природного происхождения. Отличительной чертой таких материалов является их многофункциональность.

В третьей части обзора обсуждается использование полимерных связующих с электронной проводимостью для изготовления композиционных электродов литиевых электрохимических систем. Рассмотрены полимерные полупроводники («синтетические металлы»), их производные с дополнительно введёнными функциональными группами, сополимеры и смеси полимеров на их основе, а также карбоцепные полимеры и сополимеры с полиароматическими фрагментами.