Литиевые электрохимические системы

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.

Рассмотрено влияние некоторых факторов на обеспечение требуемой мощности и энергии свинцово-кислотной аккумуляторной батареи в процессе эксплуатации в локальных электроэнергетических системах.

Проведено исследование кинетики начальных стадий анодного оксидообразования на титане и цирконии в органических растворителях. Определены параметры влияния природы растворителя, металла и условий поляризации на стадии формирования поверхностного слоя.

Изучено влияние природы фоновой соли на характеристики циклического катодного осаждения и анодного растворения лития (в дальнейшем циклирования) на электроде из нержавеющей стали в электролитах на основе сульфолана. Показано, что перенапряжения катодного и анодного процессов уменьшаются в ряду LiBF₄ > LiCF₃SO₃ > LiClO₄ > Li₂S_n. Наибольшая кулоновская эффективность и длительность циклирования лития достигаются при использовании в качестве фоновой соли полисульфидов лития.