Литиевые и постлитиевые электрохимические системы

Исследованы электрохимические свойства и ионная проводимость LiTi₂(PO₄)₃ (Пр. гр. R-3с), синтезированного с применением метода механической активации (МА). Установлено, что МА снижает температуру и уменьшает время синтеза, способствуя получению более однородных по фазовому составу продуктов. Циклируемость образцов изучена с помощью гальваностатичсской установки в электрохимической ячейке LiTi₂(PO₄)₃ (С) / LiPF₆ + ЭК + ДМК / Li.

Разработана автоматизированная модульная установка циклирования в гальваиостатическом режиме, имеющая широкий диапазон устанавливаемых токов заряда/разряда и измеряемых сигналов электрохимических ячеек. Создано программное обеспечение, позволяющее управлять процессом циклирования и обеспечивающее интуитивно понятный интерфейс.

Исследовано влияние механической активации (МА) и природы исходных реагентов на синтез, структуру и электрохимические свойства LiNiO₂, LiNi_1-xAl_xO₂, LiNi_1-yСо_yO₂ и LiNi_1-y-xCo_yAl_xO₂ (y = 0.2; 0.3; х = 0.05). В качестве прекурсоров были использованы NiO, α- и β-модификации гидроксидов Ni(OH)₂ и Ni_1-y, Co_y(OH)₂; LiOH и Li₂CO₃.

Исследованы свойства ряда катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов, полученных с применением механической активации. Показано, что полученные материалы характеризуются субмикронным размером частиц и наличием структурного разупорядочения.

Изготовлены литий-ионные батареи, оснащенные системой контроля и защиты. Исследованы зарядные и разрядные характеристики батарей с номинальным напряжением 28 В, а также отдельных высокоэнергоемких литий-ионных аккумуляторов при их работе в составе батареи.

Изучен процесс заряда герметизированных свинцово-кислотных аккумуляторов в соответствии с областью их применения. Проверен и рекомендован наиболее подходящий для герметизированного аккумулятора алгоритм заряда в режиме циклирования

Установлено, что полиядерпые комплексы NiX₂·2(fac-Co(Etm)₃).], [NiX₂·2[Co(Dctm)₂] [NiX₂·2[Co(HTetm)₂], где Etm, Detm, Tetm - депротонированные остатки соответственно моно- (NH₂C₂H₄O), ди- (NH(C₂H₄O)₂) и триэтаноламина (N(C₂H₄O)₃), после нанесения на поверхность графита с последующим пиролизом в инертной атмосфере, способны катализировать реакцию интеркаляции лития в графит из апротонных электролитов, улучшая

Представлен обзор литературы за последние 30 лет по анодным материалам (Li, Li_xMe, Li_xC₆,), используемым а литиевых аккумуляторах. Рассмотрены проблемы образования поверхностных пассивирующих слоев на поверхности электродов, способы активации электродов. Проанализированы взаимосвязь и взаимозависимость кинетических характеристик и структурных превращений в процессах внедрения (извлечения) лития в различные материалы.

Испытаниями макетов литиевых элементов с фторуглеродными прессованными катодами показано, что наибольшие емкость и мощность источника обеспечивает использование технического углерода П-267Э в качестве электропроводной добавки с 5–6%-ным содержанием связующего.

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