литий-ионный аккумулятор

Методом твердофазного отжига получены соединения состава Li_yNi_xCo_1-xO₂. Оптимизированы условия синтеза (исходные компоненты, температура и время отжига), которые позволяют синтезировать фазы с y > 0.97, что является необходимым условием использования рассматриваемых материалов в качестве положительных электродов литий-ионных аккумуляторов. Изучены зарядно-разрядные характеристики электродов, изготовленных на основе соединений Li_yNi_xCo_1-xO₂.

Получены новые фазы системы Li₂O-MnO₂, способные обратимо электрохимически внедрять литий при потенциале около 3 В и имеющие стабильную емкость на уровне 70–80 мА·ч/г. Низкая стоимость, простота изготовления и высокая циклируемость синтезированных оксидов делает их перспективным катодным материалом для литий-ионных аккумуляторов.

Рассмотрены современные тонкопленочные литий-ионные аккумуляторы. Особое внимание уделено технологии приготовления тонкопленочных электродов.

Обобщены литературные сведения о физико-химических и электрохимических свойствах фосфата лития-железа LiFePO₄, касающиеся перспектив его применения в качестве катодного материала для литий-ионного аккумулятора, опубликованные по 2009 г. включительно.

В обзоре обсуждаются методы повышения эксплуатационных показателей катодных материалов на основе литий-марганцевой шпинели. Рассмотрены причины деградации LiMn₂O₄, описаны основные варианты решения проблемы, в том числе допирование шпинельной матрицы катионами металлов, замещение кислорода в системе Li–Mn–O другими анионами, образование защитной оболочки на поверхности частиц, создание композитов различного состава. Показана возможность работы замещённых шпинельных матриц в области 5 В.

Проведено изучение внутреннего сопротивления литий-ионного аккумулятора, разработанного и изготовленного ОАО «Сатурн», как исходного, так и после длительного циклического ресурса методами импульсной хронопотенциометрии и электрохимического импеданса. Показано, что чем выше гексагональная упорядоченность материала и чем ближе степень катионного смешения к оптимальному значению, тем меньше поляризационное сопротивление аккумулятора как исходного, так и ресурсного.

В работе показано, что на эффективность работы литий-ионного аккумулятора существенное влияние оказывает компонентный состав электродов, технология изготовления электродов, режим формовки аккумулятора. Показано, что в производстве литий-ионных аккумуляторов могут быть использованы следующие материалы: в качестве связующего – полимерная дисперсия на водной основе СНР500, материала отрицательного электрода – синтетические графиты марок 131181008–1 и 20130905.

Работа посвящена исследованию эфиров фосфорной кислоты в качестве растворителей для электролитов литий-ионных систем и суперконденсаторов (СК). Измерена электропроводность электролитов на основе эфиров фосфорной кислоты, солей лития, традиционно использующихся в технологии литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) и солей, используемых в технологии СК. Проведена оценка термодинамической устойчивости новых электролитов в сравнении с другими растворителями, применяемыми в химических источниках тока.

УДК 541.136

DOI:  https://doi.org/10.18500/1608-4039-2016-16-3-100-121

УДК 544.6.018.4

DOI:  https://doi.org/10.18500/1608-4039-2016-16-4-155-195

В обзоре рассмотрены работы по исследованию жидких органических электролитных систем для литий-ионных аккумуляторов за последние 10 лет. Обзор состоит из глав, посвященных современному состоянию и перспективам развития работ по исследованию солей лития, апротонных растворителей, а также добавок к жидким электролитам, выполняющим различные функции по улучшению работы литиевого источника тока.