-

Изложение доклада на VIII Международной конференции «Фундаментальные проблемы преобразования энергии в литиевых электрохимических системах». Обзор. Рассмотрены современные направления развития литий-ионных аккумуляторов, в том числе новые материалы для отрицательных и положительных электродов и жидких электролитов.

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.

Хроника

Проведено сравнение двух материалов на основе V₂O₅ и ПАн в положительных электродах литиевых (или литий-ионных) аккумуляторов. Композитный материал представлял собой смесь наноструктурированных компонентов, в гибридном материале молекулы ПАн были интеркалированы в межслоевых пространствах V₂O₅. Показано, что оба материала способны к обратимой интеркаляции лития, причем начальная емкость обоих материалов почти одинакова и составляет 220–250 мА·ч/г, но стабильность при циклировании для гибридного материала намного больше.

Реверсным гальваностатическим способом получены первые экспериментальные образцы композиционных защитных покрытий с различными металлическими матрицами (Al, Cr, Mn, Fe, Ni) и наполнителями (Al₂O₃, Cr₂O₃, MnO₂, Fe₃O₄, NiO, AlN и др.).

Показано, что обобщенное уравнение Пейкерта дает наилучший результат при расчете емкости, отдаваемой герметичными никель-кадмиевыми аккумуляторами при различных токах разряда.

Отработана намазная технология изготовления металлогидридного электрода. Собран и испытан никель-металлогидридный аккумулятор емкостью 6 А·ч (типа НМГ-6). Изучено влияние различных факторов на разрядные характеристики аккумулятора типа НМГ-6: величины тока заряда и разряда, температуры и длительности циклирования.

Образцы нестехиометрического состава Li_0.5 Fe_{2.5 - x} Mg_x O₄ (0 ? x ? 1) изготовлены по стандартной керамической технологии. Действительная и мнимая части диэлектрической проницаемости ?', ?'' а также проводимость на переменном токе ? (?) определялись для частотного диапазона от 10 ^{- 2} до 10⁵ Гц при комнатной температуре и различных скоростях охлаждения, рассчитывался тангенс диэлектрических потерь tg ?.

Электрохимическое поведение Li в системах с полимерными электролитами (ПЭ) на основе хлорированного поливинилхлорида (ХПВХ) и поливинилиденфторида (ПВДФ) исследовано методами циклической вольтамперометрии и гальваностатического циклирования. Потенциодинамические исследования показали, что на литиевом электроде в системах с полимерным электролитом реализуются высокие плотности тока до 5 мА/см². Исследовано влияние состава полимерного электролита на свойства границы Li/электролит и обратимую работу литиевого электрода.

Изучено влияние предварительной обработки углеродного материала – температурного и газового режима, массового содержания гидрофобизатора – на активность платинового катализатора, синтезированного на дисперсном углеродном носителе. Показано, что характеристики анодного процесса зависят от количества твердополимерного электролита в каталитической композиции. Оптимальное содержание ионообменного полимера при различной степени гидрофобизации углеродного носителя, используемого для синтеза платинового катализатора, неодинаково.