Электрохимические конденсаторы

Изучено поведение электрохимических систем, организованных путем непосредственного контакта анода – щелочного металла Li и катода – органического полупроводника, выбранного из ряда тиопирилиевых и пиридиниевых гетероциклических соединений. Обнаружено, что при контакте формируется переходный слой – электронный диэлектрик, обеспечивающий стабильное значение ЭДС и выполняющий функции униполярного проводника по ионам Li ⁺ в электрическом поле.

Проведены исследования методом хронопотенциометрии переходных процессов на границе литий – гексахлорстаннат тиопирилия. Обнаружено образование интерфазных слоев с зернистой структурой. Образование таких слоев может контролировать кинетику анодных и катодных процессов. Переходный слой выполняет функции униполярного проводника по ионам Li ⁺ в электрическом поле и адекватно описывается моделью токов, ограниченных пространственным зарядом (ТОПЗ).

Разработан комплекс оборудования, который позволяет изготавливать положительную активную массу для ламельного оксидноникелевого электрода с минимальными потерями дорогостоящего сырья. Значительно улучшены условия труда персонала на участке приготовления активных масс. Путем механизации основных операций уменьшены материальные и трудовые затраты. Реализованный подход обеспечил существенное снижение себестоимости никель-кадмиевых аккумуляторов, выпускаемых ОАО «Завод АИТ».

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.

В работе исследованы ёмкостные и кинетические свойства нанопористого углеродного материала с максимумом распределения по радиусам пор 1.37 нм, полученного из древесины. Используя данные рассеяния рентгеновских лучей и электрохимической импедансной спектроскопии, исследовано влияние изменения пористой структуры и электронного строения активированного углеродного материала на механизм и кинетику процессов заряда-разряда в 7.6 М растворе КОН.

Показана эффективность использования электролита на основе смеси ацетонитрил - тетраметиламмоний бис(оксалато)борат концентрацией 0.7 моль/кг в двойнослойных суперконденсаторах. Электрохимические характеристики активированных углеродных материалов марок Norit DLC Supra 30 и Каусорб-212 были определены в макетных образцах дисковой конструкции в габаритах 2016 методами гальваностатического и потенциодинамического циклирования.

В работе исследованы электрические и электрохимические свойства углерод-углеродных электродов электрохимических конденсаторов (суперконденсаторов). Выявлена зависимость электронной проводимости, удельной ёмкости и эквивалентного последовательного сопротивления от концентрации и природы электропроводящего наполнителя: технический углерод УМ-76, выращенные в вакууме углеродные волокна VGCF.