Cd|KOH|NiOOH

Zn|NH4CI|MnO2

Li|LiClO4|MnO2

Pb|H2SO4|PbO2

H2|KOH|O2

литий-ионный аккумулятор

Современное состояние и перспективы развития жидких электролитных систем для литий-ионных аккумуляторов

УДК 544.6.018.4

DOI: 10.18500/1608-4039-2016-4-155-195

В обзоре рассмотрены работы по исследованию жидких органических электролитных систем для литий-ионных аккумуляторов за последние 10 лет. Обзор состоит из глав, посвященных современному состоянию и перспективам развития работ по исследованию солей лития, апротонных растворителей, а также добавок к жидким электролитам, выполняющим различные функции по улучшению работы литиевого источника тока.

Сравнение традиционных органических растворителей с эфирами фосфорной кислоты в литий-ионных и суперконденсаторных системах

Работа посвящена исследованию эфиров фосфорной кислоты в качестве растворителей для электролитов литий-ионных систем и суперконденсаторов (СК). Измерена электропроводность электролитов на основе эфиров фосфорной кислоты, солей лития, традиционно использующихся в технологии литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) и солей, используемых в технологии СК. Проведена оценка термодинамической устойчивости новых электролитов в сравнении с другими растворителями, применяемыми в химических источниках тока.

Технологические основы производства литий-ионного аккумулятора

В работе показано, что на эффективность работы литий-ионного аккумулятора существенное влияние оказывает компонентный состав электродов, технология изготовления электродов, режим формовки аккумулятора. Показано, что в производстве литий-ионных аккумуляторов могут быть использованы следующие материалы: в качестве связующего – полимерная дисперсия на водной основе СНР500, материала отрицательного электрода – синтетические графиты марок 131181008–1 и 20130905.

Оценка остаточной ёмкости литий-ионного аккумулятора в режиме реального времени

Предложены алгоритмы оценки остаточной и полной ёмкости литий-ионного аккумулятора на основе модели Тевенина. Рассмотрен вариант определения параметров модели с применением сплайн-интерполяции дискретных экспериментальных данных. Выполнен анализ возможности реализации предложенных алгоритмов в приложениях реального времени на микроконтроллере.

Нелинейная структурная модель аккумулятора, исследование процессов релаксации после заряда

Показано, что нелинейная структурная модель аккумулятора может быть использована для описания процессов релаксации напряжения после заряда аккумуляторов. Полученное решение справедливо для щелочных, кислотных и литий-ионных аккумуляторов. Сравнение решения с экспериментальными данными для никель-кадмиевых аккумуляторов показало, что относительная ошибка не превышает 3%.

Органические эфиры фосфорной кислоты как растворители для электролитов суперконденсаторов и литий-ионных аккумуляторов

В работе изучена возможность использования органических эфиров фосфорной кислоты в качестве растворителя для электролитов литий-ионных систем и суперконденсаторов. Макеты суперконденсаторов на основе активированных углей Norit Supra и исследуемого электролита показали электрохимические характеристики, сравнимые со стандартными электролитами, например на основе пропиленкарбоната. Макеты литий-ионных аккумуляторов (система Li4Ti5O12–LiNiO2) тоже показали хорошую работоспособность.

Электролитическое получение нановолокон кремния из расплава KCl-KF-K2SiF6-SiO2 для композиционных анодов литий-ионных аккумуляторов

Методом электролиза расплава KCl-KF-K2SiF6-SiO2 в атмосфере воздуха получены микро- и нановолокна кремния, перспективные для использования в качестве компонента анодного материала в литий-ионных аккумуляторах. Определены оптимальные технологические параметры процесса электролиза. Исследованы морфология, фазовый и химический состав электролитических осадков кремния. Проведена оценка электрохимического поведения нановолокон кремния в составе композиционной анодной массы в ячейках с твёрдым полимерным электролитом.

Исследование катодного материала LiMnyFe1-yPO4 для литий-ионных аккумуляторов

Методом механохимической активации с карботермическим восстановлением был синтезирован ряд твёрдых фаз – смешанных фосфатов лития–железа–марганца с общей формулой LiMnyFe1-yPO4 (0 ≥ y ≥ 1) с углеродным покрытием поверхности частиц. Синтезированные смешанные фосфаты были исследованы в качестве перспективных катодных материалов для литий-ионного аккумулятора. Показан положительный эффект замещения относительно небольшой доли железа на марганец, что улучшает электрохимические показатели в режиме токовых нагрузок до 10C.

Исследование тонкоплёночных электродов системы кремний–алюминий–кислород для литий-ионного аккумулятора

Исследована структура и получены разрядные и зарядные характеристики тонкоплёночных электродов, полученных послойным магнетронным напылением кремния и алюминия в атмосфере с небольшими добавками кислорода. Показано, что такие электроды устойчиво циклируются с незначительной необратимой ёмкостью.

Страницы