литий-ионный аккумулятор

Рассмотрены роль состава, толщины и морфологии поверхности электродных композитов на основе Li3V2(PO4)3 или Li4Ti5O12 с углеродным наноматериалом и поливинилиденфторидом на демонстрируемое ими электрохимическое поведение. Толщиной и морфологией поверхности электродов управляем совместно прокатом на вальцах с разным зазором и контролируем с применением 3D лазерной микроскопии и сканирующей электронной микроскопии.

Предлагается подход к построению математических моделей токовой зависимости ёмкости электродных материалов. Подход предполагает анализ вероятностей свершения благоприятных и неблагоприятных событий на элементах электрических эквивалентных схем, которыми можно моделировать электрод. Предложено несколько вероятностных моделей, соответствующих разным комбинациям конденсатора, элемента Варбурга, элемента постоянной фазы в электрической схеме.

Исследовались особенности поведения литированного фосфата железа (PH/P1, Phostech Lithium Inc, Канада) при работе в качестве положительного электрода литий-ионного аккумулятора с электролитом на основе LiPF₆. Показано, что потенциал литированного фосфата железа практически не зависит от содержания лития в активном материале. Показано, что ресурс положительного электрода сильно зависит от тока заряда/разряда. При небольших токах заряда/разряда (0.25 С и 0.5 С) происходит быстрая деградация положительного электрода.

Показано, что добавка в электролит SO₂ позволяет реализовать обратимую интеркаляцию ионов лития в графит спектральночистый. На данном материале образуется монослой продуктов восстановления SO₂, который обладает свойствами межфазного твердого электролита. На образование защитного слоя требуется 165±15 мА·ч/г.

Исследовалось поведение литированного фосфата железа марки РН/Р1 (Phostech Lithium Inc, Канада) при работе в качестве положительного электрода литий-ионного аккумулятора с электролитом на основе LiPF₆. Удельная ёмкость исследуемого материала при температуре 20°С составила: 130 мА·ч/г при скорости разряда 0.15С, 105 мА·ч/г при 1С и 95 мА·ч/г при 2.1C.

Выполнена модернизация анализатора температуры вспышки ПЭ-ТВ3. Объем пробы уменьшен с 70 до 5 мл. Перемешивание конденсированной и газово-паровой фазы осуществляется одновременно. Измерительный ртутный термометр заменен на электронный. Корректность измерения температуры вспышки модернизированным прибором проверена на образцах, обладающих температурой вспышки в диапазоне 25–170°С.

Рассмотрены работы последних 15 лет, посвящённые возможности использования металлического лития в аккумуляторах.

Определение характеристик методами in situ или operando очень важно для более глубокого понимания химических и электрохимических процессов, а также процессов деградации, происходящих во время работы литий-ионного аккумулятора.

Известно, что допированный титанат лития способен обратимо циклироваться в интервале потенциалов от 3 до 0.01 В, и эта способность зависит как от природы допанта, так и от уровня допирования. В настоящей работе исследованы образцы Li₄Ti₅O₁₂, допированные Nd в количестве от 0.5 до 2.0%. Показано, что при циклировании в расширенном интервале потенциалов наибольшую ёмкость демонстрируют образцы с уровнем допирования от 0.5 до 1.0%.