Литиевые электрохимические системы

Из жмыха сорго гидротермальной обработкой с последующей активацией получена углеродная матрица, допированная азотом, с удельной поверхностью 2668 м2 /г. Гидротермальным синтезом с тиомочевиной изготовлены композиты NC_CoS и NC_NiS. Методами СЭМ, низкотемпературной адсорбции азота и рамановской спектроскопии показано, что в NC_CoS формируется кристаллическая сульфидная фаза, равномерно распределенная на углеродных нитях, тогда как в NC_NiS сульфидная фаза аморфна или высокодисперсна.

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.

Показано, что состав и качество связующего электродов литий-железо-фосфатного аккумулятора оказывают существенное влияние на его работоспособность и ресурс циклирования. Представленные данные подтверждают, что составы связующего на водной основе марки LA132 могут быть использованы в производстве литий-железо-фосфатных аккумуляторов.

Анализ электрохимического импеданса литий-серных ячеек затруднен сложностью протекающих в них процессов. В ячейках одновременно происходят как электрохимические процессы, так и процессы массопереноса на литиевом и серном электродах, а также в объеме электролита. Проведен сравнительный анализ функций распределения времен релаксаций симметричных ячеек Li||Li, S||S и полной литий-серной ячейки.

При циклировании безанодных натриевых аккумуляторов возникает проблема несбалансированных объемных изменений разноименных электродов, что приводит к объемным изменениям аккумулятора в целом. При заряде отрицательного электрода увеличение объема составляет 0.88 см3 /А·ч. В настоящей работе оценено уменьшение объемов при заряде положительных электродов на основе ванадофосфата натрия, фторванадофосфата натрия, гексацианоферрата натрия и натрированного сульфида железа Na1.5FeS2.

В данной работе проведен поиск оптимальных условий синтеза Na4Nb8P4O32 с последующим исследованием фазового состава, морфологии и электрохимических свойств. Было показано влияние температуры и времени синтеза на фазовый состав Na4Nb8P4O32. Согласно данным рентгенофазового анализа, оптимальными условиями синтеза является: температура 900°C, время синтеза 2.5 часа. Значения ионной и электронной проводимости равны 2.7 · 10−7 См/см и 6.1 · 10−6 См/см соответственно. Полученные значения зарядной и разрядной емкости составили 43 и 44 мА·ч/г

Литий-ионные источники тока с улучшенными характеристиками все больше востребованы в различных сферах. Одними из наиболее активно изучаемых являются материалы на основе кремния, позволяющие повысить емкость анода. В настоящей работе продолжено изучение поведения тонкопленочных кремниевых анодов в составе анодного полуэлемента литий-ионного источника тока в условиях ограничения зарядной емкости до 1000 и 4000 мА·ч/г.