Литиевые электрохимические системы

Исследовано влияние высокоупорядоченных углеродных кластеров (сажи, содержащие фуллерены и нанотрубки) на структуру паст и показан их положительный эффект. Установлено влияние частичной гидрофобизации отрицательной активной массы на эффективность замкнутого кислородного цикла. Изучено влияние различных добавок (С₇H₆O₂, C₈H₈O₂, (-CF₃-CF₂₅-)QZ) на водородное перенапряжение.

Приведена концепция переработки положительного электродного материала, извлеченного из отработанных щелочных аккумуляторов, основанная на преимущественном отделении железной составляющей от никеля на стадиях гидрометаллургического передела.

Изучены особенности функционирования «свободно дышащего» водородно-воздушного топливного элемента (ТЭ) в условиях ограниченного объема. Исследования проводились на тонких двухэлементных стеках, предназначенных для использования в прототипе конкретного устройства источника питания (ИП), включающего алюминиево-водный микрогенератор водорода. В области малых плотностей тока (< 200 мА/см²) было установлено, что характеристики ТЭ после заключения в малый объем ИП за счет собственного увлажнения становятся немного лучше, чем в условиях неограниченного объема.

Методом спектроскопии электродного импеданса изучено обратимое внедрение лития из неводного электролита в тонкие пленки олова (0.1–1 мкм) и углерода (1–3 мкм). Измерения выполнены в диапазоне частот 10⁵–10 ^{- 2} Гц при варьировании концентрации лития в матрице. В статье обсуждаются варианты электрических эквивалентных схем, пригодных для моделирования экспериментальных импедансных спектров, концентрационная зависимость коэффициента диффузии лития.

LiCoO₂ в настоящее время является коммерчески доступным материалом для положительного электрода литий-ионного аккумулятора. С целью улучшить электрохимические характеристики была синтезирована серия допированных образцов кобальтита лития. В качестве допантов были использованы магний и титан. Кристаллическая структура синтезированных образцов LiCo_{1 - x - y}Mg_xTi_yO₂ была исследована с помощью рентгеноструктурного анализа.

Разработаны элементы электрохимической системы литий-фторированный углерод для имплантируемых медицинских приборов. Показаны их значительные преимущества перед традиционными элементами литий-йод для электрокардиостимуляторов. Исследованы разрядные характеристики, сохраняемость, надёжность, а также различные добавки во фторуглеродный катод для улучшения разрядных характеристик.

Исследованы характеристики различных фторированных графитовых материалов и электропроводных добавок разного исполнения и в различных электролитах. Показано, что наилучшими разрядными характеристиками обладают фторуглеродные материалы на основе графитированных волокон. Показано преимущество тонких катодов на основе фторированных наноматериалов с твёрдополимерным электролитом над аналогичным электродом с традиционным фторуглеродным активным веществом. Использование фторированных наноматериалов приводит к повышению разрядных характеристик источников тока.

Изучалась возможность использования в качестве основы катодного материала литиевых источников тока ультрадисперсного TiO₂2 (анатаз), полученного методом солянокислого гидролиза тетрахлорида титана. Проведён комплекс исследований кинетики электрохимической интеркаляции ионов Li+ в синтезированный TiO₂ и предложена стадийная модель процесса. Зафиксированы изменения фазового состава катодного материала при разряде модельного источника тока.

Кремниевые электроды с регулярной пористой структурой были изготовлены методом фотоэлектрохимического травления шайб монокристаллического w-кремния с последующим удалением подложки. Изучены электроды с порами, имеющими круглое и квадратное сечение. Пористость электродов была дополнительно увеличена за счёт окисления с последующим стравливанием оксида. Обнаружено, что электрохимические характеристики электродов зависят от их пористости, причём максимальную ёмкость по внедрению лития имеют электроды с пористостью 60–70%.

Bcытания литий-фторуглеродных источников тока для электрокардиостимуляторов с целью оценки формы разрядной крПроведены длительные испивой в конце срока эксплуатации. Показано, что более пологой разрядной кривой отличаются источники тока с большим содержанием фтористого углерода. Проведена оценка ёмкости источников тока при различных режимах разряда.