Cd|KOH|NiOOH

Zn|NH4CI|MnO2

Li|LiClO4|MnO2

Pb|H2SO4|PbO2

H2|KOH|O2

Исследование изменения внутреннего сопротивления литий-серных ячеек в процессе гальваностатического циклирования импульсным методом

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).

В работе изучена возможность определения внутреннего сопротивления аккумуляторов импульсным методом с последующим Фурье-преобразованием переходной характеристики. Предложенным методом исследовано изменение внутреннего сопротивления литий-серных ячеек (ЛСЯ) в зависимости от степени заряда и разряда и при длительном зарядно-разрядном циклировании. Показано, что внутреннее сопротивление ЛСЯ максимально в точке, соответствующей переходу между высоковольтной и низковольтной площадками как на зарядных, так и на разрядных кривых. Наиболее сильное увеличение внутреннего сопротивления ЛСЯ происходит на начальных этапах циклирования. Обнаружено, что внутреннее сопротивление ЛСЯ в одном и том же зарядовом состоянии определяется способом достижения данного зарядового состояния. Это связано с различием плотностей продуктов электрохимических реакций, образующихся в положительном электроде при заряде (ρ(S) = 2.07 г/см3) и разряде (ρ(Li2S) = 1.63 г/см3)

Литература

1. Kobayashi Y., Miyashiro H., Kumai K., Takei K., Iwahori T., Uchid, I. // J. Electrochem. Soc. 2002. Vol. 149. P. A978–A982.
2. Verband der Automobilindustrie. URL: http: // www.vda.de (дата обращения: 27.05.2013).
3. Min G. G., Ko Y., Kim T.-H., Song H.-K., Kim S. B., Park S.-M. // J. Electrochem. Soc. 2011. V158. P. A1267–A1274.
4. Schweiger H.-G., Obeidi O., Komesker O., Raschke A., Schiemann M., Zehner C., Gehnen M., Keller M., Birke P. // Sensors. 2010. Vol. 10. P. 5601–5625.
5. Стойнов З. Б., Графов Б. М., Савова-Стойнова Б., Елкин В. В. Электрохимический импеданс. М.: Наука, 1991. 336 с.
6. Гольденберг Л. М., Матюшкин Б. Д., Поляк М. Н. Цифровая обработка сигналов. М.: Радио и связь, 1985.
7. Solatron Analytical. URL: www.solartronanalytical.com (дата обращения: 27.05.2013).
8. Goldman S. Transformation calculus and electrical transient. New York: Prentice-Hall, 1949. 439 p.
9. Barsoukov E., Ryu S. H., Lee H. // J. Electrochem. Soc. 2002. Vol. 536. P. 109–122.
10. Мочалов С. Э., Колосницын В. С. // Приборы и техника эксперимента. 2000. № 1. С. 60–63.
11. Yuan L., Qiu X., Chen L., Zhu W. // J. Power Sources. 2009. Vol. 189. P. 127–132.
12. Ahn W., Kim K.-N., Jung K.-N., Shin K.-H., Jin C.-S. // J. Power Sources. 2012. Vol. 202. P. 394–399.
13. Колосницын В. С., Кузьмина Е. В., Карасева Е. В., Мочалов С. Э. // Электрохимия. 2011. Т. 47, № 7. С. 845–850.
14. Choi J.-W., Kim J.-K., Cheruvally G., Ahna J.-H., Ahn H.-J., Kim K.-W. // Electrochim. Acta. 2007. Vol. 52. P. 2075–2082.
15. Zheng W., Liu Y. W., Hua X. G., Zhang C. F. // Electrochim. Acta. 2006. Vol. 51. P. 1330–1335.
16. Rao M., Geng X., Li X., Hua S., Li W. // J. Power Sources. 2012. Vol. 212. P. 179–185.
17. Wang J., Chen J., Konstantinov K., Zhao L., Ng S. H., Wang G. X., Guo Z. P., Liu H. K. // Electrochim. Acta. 2006. Vol. 51. P. 4634–4638.
18. Zhang B., Lai B. C., Zhou Z., Gao X. P. // Electrochim. Acta. 2009. Vol. 54. P. 3708–3713.
19. Chen J. J., Jia X., She Q. J., Wang C., Zhang Q., Zheng M. S., Dong Q. F., Chen J. J. // Electrochim. Acta. 2010. Vol. 55. P. 8062–8066.
20. Yuan L., Yuan H., Qiu X., Chen L., Zhu W. // J. Power Sources. 2009. Vol. 189. P. 1141–1146.
21. Wang J. Z., Lu L., Choucairc M., Stride J. A., Xu X., Liu H. K. // J. Power Sources. 2011. Vol. 196. P. 7030–7034.
22. Rao M., Song X., Cairns E. J. // J. Power Sources. 2012. Vol. 205. P. 474–478.
23. Agostini M., Latini A., Panero S., Sun Y. K., Scrosati B. // J. Electrochem. Soc. 2012. Vol. 159. iss. 4. P. A390–A395.
24. Choi Y. J., Chung Y. D., Baek C. Y., Kim K. W., Ahn H. J., Ahn J. H. // J. Power Sources. 2008. Vol. 184. P. 548–552.
25. Liang X., Wen Z., Liu Y., Zhang H., Huang L., Jin J. // J. Power Sources. 2011. Vol. 196. P. 3655–3658.
26. Ryu H. S., Ahn H. J., Kim K. W., Ahn J. H., Cho K. K., Nam T. H., Kim J. U., Cho G. B. // J. Power Sources. 2006. Vol. 163, P. 201–206.
27. Dominiko R., Demir-Cakan R., Morcrette M., Tarascon J. M. // Electrochem. Сomm. 2011. Vol. 13. P. 117–120.
28. Kumaresa K., Mikhaylik Y., White R. E. // J. Electrochem. Soc. 2008. Vol. 155. iss. 8. P. A576–A582.
29. Diao Y., Xie K., Xiong S., Hong X. // J. Electrochem. Soc. 2012. Vol. 159. iss.. 4. P. A421–A425.
30. Hagen M., Schiffels P., Hammer M., Dorfler S., Tubke J., Hoffmann M. J., Althue H., Kaskelc S. // J. Electrochem. Soc. 2013. Vol. 160. iss. 8. P. A1205–A1214.
31. Li Y., Zhan H., Liu S., Huang K., Zhou Y. // J. Power Sources. 2010. Vol. 195. P. 2945–2949.
32. Колосницын В. С., Карасева Е. В. // Электрохимия. 2008. Т. 44, № 5. С. 548–552.
33. Zhang S. S. // J. Power Sources. 2013. Vol. 231. P. 153–162.