Электрохимические конденсаторы

Представлены результаты исследования выхода по току реакций батарейного формирования стартерных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей по ускоренной технологии, рассчитанной на 16 часов формирования. Показано, что преобразование основных сульфатов свинца (II) в активную массу на электродах идет преимущественно в первые 3 ч формирования; преобразование нейтрального сульфата свинца (II) в активную массу идет преимущественно в период между 3 и 6 ч формирования; после 6–7 ч формирования доминирующей становится реакция электролиза воды с выделением газов.

Синтезированы и исследованы новые твердые электролиты с высокой литий-катионной проводимостью на основе ортогерманата лития в системе Li_{4 - x - 3y}Al_yGe_{1 - x}P_xO₄. Электролиты имеют каркасную структуру типа ?-Li₃PO₄. Введение ионов Al^{3 +} ведет к увеличению проводимости электролитов по сравнению с базисной системой Li₄GeO₄– Li₃PO₄. Рассматриваются факторы, влияющие на транспортные свойства исследованных суперионных проводников.

С применением расчетных методов найдены термодинамические свойства (S⁰₂₉₈, H⁰₂₉₈-H⁰₀, ?H⁰₂₉₈, c_p(T)) для оксидов кобальта Co₂O₃, CoO₂ и LiCoO₂. Полученные значения могут быть использованы для расчетов физико-химических свойств систем, компонентами которых являются указанные соединения.

Исследовался вклад протонной проводимости в поверхностный ток необлученных и облученных до дозы 10⁵ Гр гамма-квантами изотопного источника Со⁶⁰ влажных образцов пористого алюмосиликатного стекла в интервале температур 200–380 К. Обнаружено значительное возрастание величины поверхностного тока с максимумом при 306–310 К, полуширина которого при облучении смещается в сторону низких температур.

Методами регрессионного анализа изучены корреляционные зависимости между отдаваемой емкостью (C), током короткого замыкания (ТКЗ, I), напряжением разомкнутой цепи (U, НРЦ), внутренним сопротивлением (R_вн) и массой (m) в представительных выборках дисковых литиевых ХИТ BR2325 и CR2325 с различными сроками хранения. Установлен факт наличия одно-, двух- и трехфакторных регрессионных зависимостей между указанными параметрами для полиномов степени n (n = 1–4) во всех выборках.

Показано, что соотношения Романова и Шеферда–Дасояна эквивалентны при описании разрядных кривых щелочных аккумуляторов в интервале напряжений разряда от начала до 1 В и любых используемых для конкретного аккумулятора токов разряда. Однако при низких напряжениях разряда соотношение Шеферда–Дасояна правильно описывает ход разрядной кривой, в то время как соотношение Романова дает неверные результаты.

В настоящей работе исследована диффузия лития в LiAl- и MnO₂-электродах, модифицированных лантаном. С этой целью Al и MnO₂ подвергались обработке по методу катодного внедрения в апротонном органическом растворе сульфанилата лантана. Последующее циклирование электродов в растворе перхлората лития осуществлялось в потенциодинамических условиях.

При помощи математических методов описания макрокинетических процессов в объеме пористых электродов проведено исследование влияния структурных и кинетических характеристик входящих в их состав материалов на процесс токообразования. Неравномерность распределения токообразования, а также уровень поляризационных потерь существенно определяются соотношением электропроводностей твердофазных компонент и электролита. Проведены эксперименты по оценке эффективности работы электродов никель-металлгидридной системы.

В работе рассмотрена связь между пористой структурой, электронными свойствами нанопористого углерода и емкостью границы раздела его с электролитом. Определены предельные размеры пор, в которых преобладают процессы емкостного и псевдоемкостного накопления заряда. Теоретический анализ процессов, которые происходят на границе нанопористого углерода с электролитом, дал возможность определить интеркаляционную природу псевдоемкости и найти критерии ее проявления в виде формирования непрерывного ряда валентностабильных интеркалатных фаз.

Исследован уровень безопасности промышленных образцов малогабаритных литий-ионных аккумуляторов с положительным электродом из кобальтата лития (LiCoO₂) в условиях перезаряда. Рассмотрены условия и вероятный механизм автокаталитического возрастания температуры и повышения давления внутри литий-ионного аккумулятора.