Физико-химический анализ растворов LiAsF6 в некоторых апротонных растворителях

• Автор: Чекунова, Марина Дмитриевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 160 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1.0БР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Электролиты для литиевых химических источников тока

1.1.2. Типы электролитов и их основные характеристики.

1.1.3. Влияние состава неводного электролита на процессы, происходящие на литиевом электроде.

1.2. Иоимолекулярные формы в электролитных растворах

1.2.1. Сольватация и методы се исследования

1.2.2. Ассоциация ионов в неводных растворах.

1.3. Концентрированные растворы электролитов.

1.3.1. Электропроводность неводных растворов.

1.3.2. Вязкость электролитных растворов
1.3.3. Современное состояние описания свойств концентрационных растворов
2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Взаимосогласованность методов исследования
2.2. Используемые растворители и реактивы
2.3. Приготовление растворов.
2.4. Экспериментальное исследование
2.4.1. Ультраакустическое исследование растворов ЫЛвРб в неводных растворителях.
2.4.2. Дснсимстрия растворов в ПК, в уБЛ, в ТГФ.
2.4.3. Определение вязкости растворов УДэРб в апротонных растворителях
2.4.4. Кондуктометрия исследуемых растворов
2.5. Исследование электрохимического поведения лития в неводных растворах.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Растворы ЫАэГб в растворителях с высокой диэлектрической проницаемостью .
3.1.1. Объемные свойства и характеристики сольватации УАБРб в ПК и в уБЛ.
3.1.1.1. Объемные свойства исследуемых растворов.
3.1.1.2. Использовашю метода изоэнтроиийного сжатия для изучения сольватации 1дА8р6 в ПК и в уБЛ.
3.1.2. Процессы переноса заряда и импульса в растворах в области высоких концентраций.
3.1.2.1. Концентрационная зависимость транспортных свойств исследуемых растворов.
3.1.2.2. Температурная зависимость транспортных свойств.
3.1.3. Взаимосвязь транспортных свойств растворов УАэРб в ПК и в уБЛ на основе метода рациональных параметров.
3.2. Растворы ЫЛвБб в растворителе с низкой диэлектрической проницаемостью ТГФ .
3.2.1. Изучение ионной ассоциации в разбавленной области
3.2.2. Исследование электропроводности в концентрировагшых растворах.
3.2.3. Взаимосвязь кажущейся изоэнтропийной сжимаемости ЫАзБб в ТГФ с ионной сольватацией.
3.3. Практическое использование полученных результатов
3.3.1. Концентрационные зависимости удельной электропроводности и динамической вязкости в широком интервале параметров состояния.
3.3.2. Исследование электрохимического поведения лития в растворах УАзРб на основе смесей ПК с мало полярными эфирами
4.0СН0ВНЫЕ ИТОП1 РАБОТЫ.
5. ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Однако проводимость комплексов полимеров с литиевыми солями невелика, так ионная проводимость электролита состава ПЭО1лСЮ4 при комнатной температуре равна 5 См см1 . Интересно отметить, что при добавлении к твердому электролиту полимер соль пластификатора, которым является полярный апротошгый растворитель с высокой диэлектрической проницаемостью, получается пластифицированный полимерный электролит относящийся ко второму классу полимерных электролитов с растворителем. Электропроводность пластифицировашюго электролита превышает электропроводность твердого полимерного электролита, так электропроводность электролита состава ПАНЭКЗЗПК 8 УАв при С составляет 2. МО3 См см1 . Таким образом, представляет интерес исследовать свойства жидкофазных электролитов и провести физикохимический анализ растворов 1дАзРб в пропиленкарбонате, убутиролактонс и тетрагидрофуране посредством изучения таких свойств как скорость распространения ультразвука, электропроводность, вязкость и плотность. Дснсимстричсский и ультраакустичсский методы, направлены на исследование сольватационных взаимодействий и структуры растворов электролита, вискозиметрический и кондуктометрический методы, позволяют оценить особенности процессов переноса, определяющих эксплуатационные характеристики источников тока в широком интервале концентраций и температур. Комплексное исследование различных термодинамических и транспортных свойств способствует более глубокому пониманию процессов, происходящих в растворах, и роли в них растворителя. Это особенно касается концентрированных растворов, используемых не только в источниках тока, но также и во многих других технологиях. Актуальность данных исследований обусловлена также тем, что данные электролиты являются перспективными для разработки новых, в том числе полимерных электролитов для литиевых и литийионных источников тока. Кинетическая устойчивость литиевого электрода происходит в результате образования пленки, которая образует защитные слои на литии, способные проводить литиевые ионы и предохранять электролит от восстановления . Пассивные пленки, которые образуются очень быстро, т. Для описания строения и электрических свойств пассивирующих пленок предложен ряд моделей. Наиболее широко используемая модель I модель твердоэлектролитной межфазной границы, в которой пассивирующие пленки на литии рассматриваются как слой твердого электролита с униполярной катионной проводимостью, образующийся немедленно при контакте металла с внешней средой . Модель, предложенная Тевени , предполагает, что защитный слой образован соединениями, которые обладают свойствами полимеров, содержат некоторые неорганические материалы и ведут себя подобно полимерным пористым органическим мембранам, с компактными и пористыми локальными структурами. Пассивирующая пленка представляет собой межфазную границу полимер электролит I, через поры которой осуществляется миграция литиевых ионов. Состав пленок определить очень сложно, он зависит от истории электрода циклирование, хранение и т. Смеси ПК и ТГФ образуют алкилкарбонаты в смесях этил карбонат простой эфир, главным образом образуются алкилкарбонаты, которые как предполагают являются причиной меньших потерь лития в течение циклирования . УАэРб 2е 2У ЗУРАэРз АБРз2хУт2хеУхАРз. УР РР6 2сЗиЗУР1 РР3. Проблема создания перезаряжаемых литиевых источников тока литиевых аккумуляторов заключается в том, что катодноосажденный литий в последующем цикле анодно растворяется уже не так эффективно, как металлический литий в первом разрядном цикле. При катодном осаждении лития образуется свежая очень активная поверхность, на которой нарастает пассивная пленка, а так как литий осаждается в форме дендритов, то во многих случаях пленка полностью обволакивает микрочастицы лития, предотвращая их электронный контакт с основой. Такое явление получило название инкапсюлирование . Инкапсюлирование приводит к тому, что при каждом заряде часть литая выбывает из дальнейшей работы. Поэтому во вторичные элементы с металлическим литием приходится закладывать избыточное по сравнению со стехиометрическим количество лития.