manganese dioxide

Исследовано влияние природы редкоземельных элементов на процесс электрохимического модифицирования диоксидномарганцевого электрода в растворах их солей в апротонных органических растворителях. Доказано, что периодичность свойств, присущая лантаноидам, проявляется и в продуктах их взаимодействия с MnO2 и связана с особенностями их электронного строения. Показано, что выбор того или иного металла в качестве модифицирующего агента может оказаться определяющим при выборе условий синтеза катодных материалов.

Оксид марганца получали методом катодного электрохимического осаждения из растворов электролитов с добавками нитрата или сульфата натрия. Структурные характеристики и элементный состав образцов МnO2 изучали методами энергодисперсионного микроанализа, ИК-спектроскопии и просвечивающей электронной микроскопии. Электрохимические характеристики электродов определяли методами циклической вольтамперометрии, гальваностатического заряда-разряда и импедансной спектроскопии в 0.5 М растворе Na2SO4.

Методом катодного внедрения лантана и его аналогов (Ln) в диоксидномарганцевый электрод в потенциостатическом режиме получены манганиты Ln_yMn_{1 ? y}O₂. На примере лантана установлено ускоряющее влияние фазы манганита в составе MnO₂-электрода на процесс интеркалирования лития. Методами сканирующей микроскопии, рентгенофазового анализа, вторичной масс-спектрометрии ионов и измерения потенциала в разомкнутой цепи определён состав образующихся фаз La_yMn_{1 ?}

Представлен обзор катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов, проведён анализ преимуществ и рассмотрены перспективы применения катодных материалов на основе литированных оксидов переходных металлов. Предложен способ улучшения электрохимических показателей и стабильности оксида марганца (IV), в основе которого лежит принцип гетеровалентного модифицирования ионами высокоотрицательных элементов – лантаноидов.