Литиевые электрохимические системы

Исследованы структурные характеристики и морфология поверхности электролитических осадков V₂O₅, MnO₂, Co₂O₃ и бинарных оксидных соединений V–Mn, Mn–Ni, Mn–Cr, Co–Ni и Co–Cr. Рассмотрены вероятные механизмы их образования.

Целью настоящей работы явилось изучение возможности создании герметичного никель-кадмиевого аккумулятора KGL300P на базе производственного аккумулятора KL300Р с ламельными электродами с использованием универсального принципа принудительной подачи кислорода в поры кадмиевого электрода. Показано, что полотно нетканое геотекстильное марки «Геоком Д-200» может быть использовано в качестве сепарационного материала при разработке такого аккумулятора.

Проведено сравнительное изучение электрохимических характеристик композиций водородсорбирующий сплав типа АВ₅ – никель (в качестве активирующей, электропроводной добавки) в зависимости от гранулометрического состава компонентов. Установлено, что оптимальным для облегчения активируемости и повышения разрядной ёмкости металлогидридного электрода является композиция, состоящая из порошка водородсорбирующего сплава с размерами частиц от 50 до 100 мкм и электропроводной добавки с диаметром частиц менее 0,5 мкм.

Методом импедансной спектроскопии и по скорости окисления ионов Fe(II) на предварительно окисленных электродах из исследуемых свинцовых сплавов изучены свойства контактного коррозионного слоя (ККС), образующегося на границе свинцовых сплавов с продуктами их анодного окисления и коррозии. Установлено, что более высокой электронной проводимостью обладают контактные коррозионные слои, формирующиеся на свинцово-сурьмяных сплавах. К повышению проводимости ККС, образующихся на малосурьмяных свинцовых сплавах, приводит легирование их оловом и кадмием.

Изучены практически важные параметры сепараторов из абсорбтивно-стеклянных матриц, выпускаемых различными фирмами и предназначенных для герметизированных свинцово-кислотных аккумуляторов: сжимаемость, электролитная ёмкость (впитываемость), скорость капиллярного подъема электролита, скорость поглощения кислорода на свинцовом электроде, скорость поглощения водорода на диоксидносвинцовом электроде.

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.

Рассмотрено влияние удельной энергии, срока службы, ресурса на снижение относительной стоимости химических источников тока.

Проведен анализ существующих способов измерения внутреннего сопротивления химических источников тока (ХИТ). Отмечены их недостатки. Рассмотрен способ измерения полного внутреннего сопротивления ХИТ, основанный на анализе переходных характеристик заряда от него конденсатора известной емкости.

Представлена электрическая схема замещения поры металлокерамического окисидноникелевого электрода, позволяющая производить компьютерное моделирование распределения тока по глубине поры при поляризации асимметричным током. Приводятся результаты моделирования.