ISSN 1608-4039 (Print)
ISSN 1680-9505 (Online)

Для цитирования:

Бешкарев М. А., Зацепин А. А., Пуцылов И. А., Смирнов С. Е. Влияние структурных параметров на характеристики катода литиевого аккумулятора // Электрохимическая энергетика. 2026. Т. 26, вып. 2. С. 69-74. DOI: 10.18500/1608-4039-2026-26-2-69-74, EDN: LRHXMN

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
скачать
(загрузок: 4)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Литиевые электрохимические системы
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
541.136
DOI: 
10.18500/1608-4039-2026-26-2-69-74
EDN: 
LRHXMN

Влияние структурных параметров на характеристики катода литиевого аккумулятора

Авторы: 
Бешкарев Михаил Александрович, Национальный исследовательский университет «МЭИ»
Зацепин Алексей Александрович, Национальный исследовательский университет «МЭИ»
Пуцылов Иван Александрович, Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт»
Смирнов Сергей Евгеньевич, Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт»
Аннотация: 

Исследовано влияние структурных параметров катодов литиевых аккумуляторов на их характеристики. Для объяснения полученных результатов была применена макрокинетическая модель электрода, с использованием которой проведено математическое моделирование процесса разряда электрода. Для дескрипции структуры электрода использовалась модель вложенных шаров. Данные, полученные при моделировании, хорошо согласовываются с практическими результатами испытаний электродов, что доказывает необходимость целенаправленной оптимизации размеров частиц, составляющих катод. 

Ключевые слова: 
катод
структура
параметр
аккумулятор
литий
модель
Благодарности: 
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках государственного задания № FSWF 2026-0005 (Соглашение – № 075-03-2026-532 от 16 января 2026 г.) в сфере научной деятельности на 2026–2028 гг
Список источников: 
  1. Jung J. C.-Y., Sui P.-C., Zhang J. A review of recycling spent lithium-ion battery cathode materials using hydrometallurgical treatments // Journal of Energy Storage. 2021. Vol. 35. Id. 102217. https://doi.org/10.1016/j.est.2020.102217, EDN: JIRRRO
  2. Chen H., Cong T. N., Yang W., Tan C., Li Y., Ding Y. Progress in electrical energy storage system: A critical review // Progress in Natural Science. 2009. Vol. 19. P. 291–312. https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2008.07.014
  3. Hu Y., Armada M., Sánchez M. J. Potential utilization of battery energy storage systems (BESS) in the major European electricity markets // Applied Energy. 2022. Vol. 322. Art. 119512. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2022.119512, EDN: QIMFDT
  4. Фатыхов Р. Р., Хантимеров С. М., Сулейманов Н. М. Перспективы применения литий-ионных аккумуляторов в качестве резервных источников питания на электрических станциях // Вестннк КГЭУ. 2017. № 4 (36). С. 45–53. EDN: XPHWEH
  5. Jin Y., Zhao Z., Miao S., Wang Q., Sun L., Lu H. Explosion hazards study of grid-scale lithium-ion battery energy storage station // Journal of Energy Storage. 2021. Vol. 42. Art. 102987. https://doi.org/10.1016/j.est.2021.102987, EDN: QAVDPL
  6. Нестеренко Г. Б., Армеев Д. В., Гладков Д. С., Зырянов В. М., Мячина А. В. Исследование эффективности применения системы накопления электрической энергии в составе автономной гибридной энергоустановки для регулирования частоты // Электроэнергия. Передача и распределение. 2022. № 6 (75). С. 76–83. EDN: LLFZAI
  7. Меньшов В. А., Смирнов С. Е., Иванов П. Д., Пуцылов И. А., Румянцев М. Ю. Исследование эксплуатационных возможностей электрохимических систем накопления электроэнергии // Промышленная энергетика. 2025. № 8. С. 11–17. https://doi.org/10.71759/r44w-1m59, EDN: ESRKBJ
  8. Кулова Т. Л., Скундин А. М. Проблемы развития литий-ионных аккумуляторов в мире и России // Электрохимическая энергетика. 2023. Т. 23, № 3. С. 111–120. https://doi.org/10.18500/1608-4039-2023-23-3-111-120, EDN: LQUIWI
  9. Титов А. А., Воробьева М. В., Куршева В. В., Гусев А. Л. Перспективные катодные материалы для литий-ионных источников тока: преимущества и недостатки // Международный научный журнал Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2011. № 12 (104). С. 112–126. EDN: NCBQXS
  10. Смирнов С. Е., Пуцылов И. А., Бешкарев М. А., Зацепин А. А. Влияние различных факторов на параметры литий-ионных аккумуляторов // Промышленная энергетика. 2023. № 5. С. 35– 45. https://doi.org/10.34831/EP.2023.45.75.005, EDN: UUQRDM
  11. Смирнов С. Е., Жорин В. А., Сивцов А. В., Яштулов Н. А., Огородников А. А. Исследование структурных и электрохимических характеристик литированных оксидов марганца // Электрохимия. 2003. Т. 39, № 3. С. 276–282. EDN: OOTCFF
  12. Способ изготовления активной массы катода литиевого аккумулятора : патент 2815267 Российская Федерация, МПК H01M 4/04 (2006.01) H01M 4/131 (2010.01) H01M 10/052 (2010.01) / Смирнов С. Е., Пуцылов И. А., Зацепин А. А., Жорин В. А. ; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ». № 2023124360 ; заявл. 21.09.2023 ; опубл. 12.03.2024, Бюл. № 8.
  13. Способ изготовления активной массы катода литиевого источника тока : патент 2827597 Российская Федерация, МПК H01M 4/139 (2010.01) / Смирнов С. Е., Пуцылов И. А., Бешкарев М. А., Иванов П. Д. ; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ». № 2024105700 ; заявл. 05.03.2024 ; опубл. 30.09.2024, Бюл. № 28.
  14. Смирнов С. Е., Комков В. А. Моделирование катодного процесса в литиевом аккумуляторе // Наукоемкие технологии. 2004. № 10. С. 14–17.
  15. Савостьянов А. Н. Разработка и исследование пленочного литиевого аккумулятора : дис. … канд. техн. наук. М., 2014. 150 с. EDN: QTILTY
  16. Суздалев И. П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. М. : Комкнига, 2006. 588 с.
Поступила в редакцию: 
05.03.2026
Принята к публикации: 
21.05.2026
Опубликована: 
30.06.2026