Литиевые и постлитиевые электрохимические системы

В работе проведено изучение процесса восстановления кислорода на монолитных торцевых электродах из LaNi₅ и LaNi_4.75Al_0.25 в 8 М растворе КОН и на прессованных металлгидридных электродах на основе тех же ИМС в макетах герметичных никель-металлгидридных аккумуляторов. Показана возможность ионизации кислорода с высокими скоростями на рабочих металлгидридных электродах.

Рассмотрено современное состояние исследований в области разработки катализированных катодов с макрогетероциклическими комплексами для Li-SOCl₂ источников тока.

Представлен обзор современной литературы по новым и модифицированным анодным материалам для литий-ионных аккумуляторов, найденной с помощью компьютерного поиска по ключевым словам. Сделана попытка систематизации методов получения и модификации таких материалов.

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.