Cd|KOH|NiOOH

Zn|NH4CI|MnO2

Li|LiClO4|MnO2

Pb|H2SO4|PbO2

H2|KOH|O2

Особенности получения и электрохимические свойства материалов катода литий-ионного аккумулятора на основе ортосиликата железа(II)-лития

Рассмотрены различные стратегии синтеза перспективных электродных материалов литий-ионного аккумулятора (ЛИА) на основе ортосиликата железа(II)-лития (Li2FeSiO4) с использованием широко распространенных, экологически безопасных и недорогих исходных веществ. Полученные материалы представляют собой многокомпонентные электроактивные композиты, включающие помимо основного литий-аккумулирующего компонента также вспомогательные структурообразующие и электропроводящие компоненты на основе продуктов пиролитического разложения органических соединений. Исследованы структурные и морфологические особенности полученных материалов ЛИА с использованием методов рентгеновской дифракции, сканирующей электронной микроскопии, лазерной дифракционной гранулометрии. Электрохимические свойства материалов исследовались методом постояннотоковой хронопотенциометрии (гальваностатический заряд-разряд). Была определена зависимость электрохимических свойств от условий синтеза. Обратимая циклируемая электрохимическая ёмкость электродов на основе Li2FeSiO4 достигала 220 мА⋅ч/г на начальных циклах заряда-разряда.

Литература

1. Goodenough J. B., Kim Y. Challenges for rechargeable batteries // J. Power Sources. 2011. Vol. 196. P. 6688–6694.

2. Deng C., Zhang S., Fu B., Yang S., Ma L. Characterization of Li2MnSiO4 and Li2FeSiO4 cathode materials synthesized via a citric acid assisted sol–gel method // Mater. Chem. Phys. 2010. Vol. 120. P. 14–17.

3. Nytén A., Abouimrane A., Armand M., Gustafsson T., Thomas J. O. Electrochemical performance of Li2FeSiO4 as a new Li-battery cathode material // Electrochem. Commun. 2005. Vol. 7. P. 156–160.

4. Tarte P., Cahay R. Synthesis and structure of a new series of Li2X(II)GeO4 and Li2X(II)SiO4 structurally related to Li3PO4 // C.R. Acad. Sci. Paris. 1970. Vol. 139. P. 777–780.

5. Zheng Z., Wang Y., Zhang A., Zhang T., Cheng F., Tao Z., Chen J. Porous Li2FeSiO4/C nanocomposite as the cathode material of lithium-ion batteries // J. Power Sources. 2012. Vol. 198. P. 229–235.

6. Larsson P., Ahuja R., Nytén A., Thomas J. O. An ab initio study of the Li-ion battery cathode material Li2FeSiO4 // Electrochem. Commun. 2006. Vol. 8. P. 797–800.

7. Qu L., Fang S., Yang L., Hirano S. I. Li2FeSiO4/C cathode material synthesized by template-assisted sol–gel process with Fe2O3 microsphere // J. Power Sources. 2012. Vol. 217. P. 243–247.

8. Peng Z. D., Cao Y. B., Hu G. R., Du K., Gao X. G., Xiao Z. W. Microwave synthesis of Li2FeSiO4 cathode materials for lithium-ion batteries // Chinese Chem. Lett. 2009. Vol. 20. P. 1000–1004.

9. Ivanishchev A. V., Churikov A. V., Akmaev A. S., Ushakov A. V., Ivanishcheva I. A., Gamayunova I. M., Sneha M. J., Dixit A. The Synthesis, Structure, and Electrochemical Properties of Li2FeSiO4-Based Lithium-Accumulating Electrode Material // Russ. J. Electrochem. 2017. Vol. 53. P. 302–311.

10. Wang W., Liang H., Zhang L., Savilov S. V., Ni J., Li L. Carbon nanotube directed three-dimensional porous Li2FeSiO4 composite for lithium batteries // Nano Res. 2017. Vol. 10. P. 229–237.

стр. 63
Текст в формате PDF:
(downloads: 150)