Cd|KOH|NiOOH

Zn|NH4CI|MnO2

Li|LiClO4|MnO2

Pb|H2SO4|PbO2

H2|KOH|O2

The lithium batteries based on the gidrolytic lignin

In this paper the possibility of applying of hydrolysis lignin as the lithium battery cathode material was demonstrated for the first time. Hydrolysis lignin features have been investigated by impedance spectroscopy, scanning electron microscopy, and energy-dispersive X-ray spectroscopy. Electrochemical characterization was carried out at room temperature using 1M LiBF4 in γ-butyrolacton electrolyte system. The chemical composition of cathode materials upon battery discharge down to 0.9 V was studied by the X-ray photoelectron spectroscopy and Infrared spectroscopy. The suggestions on possible electrochemical reactions occurring in the lithium/hydrolysis lignin system were made on the basis of the products composition analysis.

Literature

1. Скундин A. M., Воронков Г. Я. Химические источники тока. 210 лет. М.: Ппоколение, 2010.
2. Aifantis K. E., Hackney S. A., Kumar R. V. High energy density lithium batteries. Weinheim: Willey-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2010.
3. Scrosati B., Garche J. // J. Power Sources. 2010. Vol. 195. P. 2419–2430.
4. Huggins R. A. Advanced batteries: materials science aspects. N. Y.: Springer, 2009.
5. Shukla A. K., Kumar T. P. // Curr. Sci. 2008. Vol. 94. P. 314–331.
6. Chen H., Armand M., Courty M., Jiang M., Grey C. P., Dolhem F., Tarascon J.-M., Poizot P. // J. Amer. Chem. Soc. 2009. Vol. 131. P. 8984–8988.
7. Walker W., Grugeon S., Mentre O., Laruelle S., Tarascon J.-M., Wudl F. // J. Amer. Chem. Soc. 2010. Vol. 132. P. 6517–6523.
8. Yao M., Senoh H., Yamazaki S., Siroma Z., Sakai T., Yasuda K. // J. Power Sources. 2010. Vol. 195. P. 8336–8340.
9. Milczarek G., Inganäs O. // Science. 2012. Vol. 335. P. 1468–1471.
10. Опра Д. П., Гнеденков С. В., Синебрюхов С. Л., Цветников А. К., Сергиенко В. И. // Ввестн. ДВдвО РАН. 2012. № 2. С. 111–116.
11. Linden D., Reddy T. B. Handbook of batteries. N. Y.: McGraw-Hill, 2001.
12. Коровин Н. В., Скундин А. М. Химические источники тока. Справочник. М.: МЭИ, 2003. 740 с.
13. Гаврилюк С. // Современная электроника. 2005. № 3. С. 14–18.
14. Грибков И. В. Химический состав и строение технического гидролизного лигнина: дис. … канд. хим. наук. СПпб., 2008. 142 с.
15. Вовчук В. Е., Митькин В. Н., Галицкий А. А., Кузовников А. М. // Электрохим. энергетика. 2007. Т. 7, № 2. С. 103–114.
16. Gnedenkov S. V., Tsvetnikov A. K., Opra D. P., Sinebryukhov S. L., Sergienko V. I. // Physics Procedia. 2012. Vol. 23. P. 86–89.
17. Dey A. N. // Thin Solid Films. 1977. Vol. 43. P. 131–171.
18. Aurbach D., Zaban A., Ein-Eli Y., Weissman I., Chu-sid O., Markovsky B., Levi M., Levi E., Schechter A., Granot E. // J. Power Sources. 1997. Vol. 68. P. 91–98.
19. Novák P., Podhájecký P. // J. Power Sources. 1991.Vol. 35. P. 235–247.
20. Gao X. P., Bao J. L., Pan G. L., Zhu H. Y., Huang P. X., Wu F., Song D. Y. // J. Phys. Chem. B. 2004. Vol. 108. P. 5547–5551.
21. Кебадзе Ж. М., Какурия Л. Ш., Пруидзе В. П. // Электрохим. энергетика. 2005. Т. 5, № 4. С. 241–245.
22. Minakshi M., Ionescu M. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2010. Vol. 35. P. 7618–7622.
23. Leroy S., Martinez H., Dedryvere R., Lemordant D., Gonbeau D. // Appl. Surf. Sci. 2007. Vol. 253. P. 4895–4905.
24. Nansé G., Papirer E., Fiouxa P., Moguet F., Tressaud A. // Carbon. 1997. Vol. 35. P. 175–194.
25. Andersson A. M., Henningson A., Siegbahn H., Jansson U., Edstrom K. // J. Power Sources. 2003. Vol. 119–121. P. 522–527.
26. Rivière J. P., Pacaud Y., Cahoreau M. // Thin Solid Films. 1993. Vol. 227. P. 44–53.
27. Surampudi S., Marsh R. Lithium batteries. New Jersey: Electrochem. Society, 1999.
28. Львов А. Л. // Соросовский образоват. журн. 2001.Т. 7. С. 45–51.
29. Barr T. L. // J. Phys. Chem. 1978. Vol. 82. P. 1801–1810.
30. Inari G. N., Petrissans M., Dumarcay S., Lambert J., Ehrhardt J. J., Sernek M., Gerardin P. // Wood Sci. Technol. 2011. Vol. 45. P. 369–382.
31. Popescu C.-M., Tibirna C.-M., Vasile C. // Appl. Surf. Sci. 2009. Vol. 256. P. 1355–1360.
32. Montplaisir D., Daneault C., Chabot B. // BioResources. 2008. Vol. 4. P. 1118–1129.
33. Briggs D., Seah M. P. Practical surface analysis. N. Y.: John Willey & Sons, 1993.
34. Dzhurinskii B. F., Gati D., Sergushin N. P., Nefedov V. I., Salyn Ya. V. // Rus. J. Inorg. Chem. 1975. Vol. 20. P. 2307–2314.
35. X. Wang, L. Andrews. // Mol. Phys. 2009. Vol. 107. P. 739–748.
36. Фатеев С. А., Нижниковский Е. А. // Электрохим. энергетика. 2005. Т. 5, № 2. С. 106–108.
37. Schweikert N., Hahn H., Indris S. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2011. Vol. 13. P. 6234–6240.
38. Chang Y.-C., Sohn H.-J. // J. Electrochem. Soc. 2000. Vol. 147. P. 50–58.
39. Dollé M., Orsini F., Gozdz A. S., Tarascon J.-M. // J. Electrochem. Soc. 2001. Vol. 148. P. A851–A857.
40. Popov B. N., Zhang W., Darcy E. C., White R. E. // J. Electrochem. Soc. 1993. Vol. 140. P. 3097–3103.
41. Fan J., Fedkiw P. S. // J. Power Sources. 1998. Vol. 72. P. 165–173.
42. Osaka T., Momma T., Mukoyama D., Nara H. // J. Power Sources. 2012. Vol. 205. P. 483–486.
43. Стойнов З. Б., Графов Б. М., Савова-Стойнова Б. С., Елкин В. В. Электрохимический импеданс. М.: Наука, 1991. 336 с.
44. Гнеденков С. В., Синебрюхов С. Л., Сергиенко В. И. // Электрохимия. 2006. Т. 42. С. 197–211.