Литий-ионный аккумулятор, процесс пленкообразования и электрохимического внедрения лития в углеграфитовые материалы

• Автор: Чудинов, Евгений Алексеевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 139 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Соединения внедрения. Процесс интеркаляции

1.2. Процесс пленкообразовання.

1.3. Материалы отрицательного электрода

1.4. Электролит

1.5. Положительный электрод ЛИА. Принципы подбора катодного материала

1.6. Предварительная обработка углеродных материалов.

1.7. Добавки к активной массе углеродных электродов

1.8. Оптимизации структуры углеродного электрода.

1.9. Методы изучения процесса интеркаляции и пленкообразовання
1 Выводы. Постановка задачи
Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
2.1. Применимость теории хронопотенциомстрии дзя описания процессов интеркаляции и пленкообразовання на углеродных материалах
2.2. Электродный потенциал интеркалатов.
Глава 3. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Подготовка объекта исследования.
3.2. Электролит
3.3. Кулонометрическое определение воды по Фишеру в электролите растворителе и в активных материалах электродов
3.4. Условия проведения испытаний
3.5. Обработка результатов.
3.6. Методика измерения электродных потенциалов
3.7. Рентгснострукгурный анализ
Глава 4. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ЭКСПРЕРИМЕНТ
4.1. Отрицательный электрод
4.1.1 Физикохимические свойства углеродных материалов
4.1.2 Влияние технологии изготовления электродов на
обратимость циклирования электрода
4.1.3 Предварительная обработка углеродных материалов.
4.1.4 Углеродный материал.
4.2. Влияние электролита на работу электрода из
графита спектральночистого
4.2.1. Применение пленкообразователей БОг, С, С
4.2.2. Параметры пассивирующей пленки.
Глава 5. ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ ЖГГЕРКАЛАТОВ
Глава 6. ЦИКЛИРОВАННЕ ЭЛЕКТРОДОВ
Глава 7. ЛИТИЙИОННЫЙ АККУМУЛЯТОР.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ


Описание зарядноразрядных кривых углеродных электродов, полученных цитированием постоянным током в электролите, содержащем БОг. Результаты испытания макетов и опытных образцов аккумулятора системы 1лхСбЛЛС1С4,ПК БОг иМп4Со. Результаты диссертационной работы были представлены на конференциях Научнопрактической конференции Проблемы химиколесного комплекса, Красноярск, 1 конференции международной ассоциации Интербат по литиевым аккумуляторам, Киев, Научнопрактической конференции Проблемы химиколесного комплекса, Красноярск, V Международной конференции Фундаментальные проблемы преобразования энергии в литиевых электрохимических системах, Сателлитная конференция XVI Менделеевского съезда по общей и прикладной химии, СанктПетербург, V Международной научнотехнической конференции студентов и аспирантов Радиоэлектроника, электроника и энергетика, Москва, . IV Мсждун. Фунд. Саратов, XIII Международной конференции молодых ученых по химии и химической технологии МКХТ, Москва, Достижения науки и техники развитию сибирских регионов II Всеросийская научи, практ. Красноярск, VI Международная конференция Литиевые источники тока, Новочеркасск, Научнопрактической конференции Проблемы химиколесного комплекса, Красноярск, XI междун. Москва, . На выставке Международной ИНТЕРБАТ , Москва, . По материалам диссертации опубликовано научных работ Обм. Диссертационная работа изложена на 9 страницах машинописного текста, иллюстрируется рисунками, содержит таблиц и состоит из введения, 7 глав, заключения и списка литературы. Список литературы содержит 7 наименований российских и иностранных авторов. Глава 1. В последние годы литийионные аккумуляторы ЛИА рассматриваются, как перспективные автономные источники тока с постепенно расширяющимся рынком сбыта. Согласно маркетинговым исследованиям 1 в г. Действительно, ЛИА по своим электрохимическим показателям весовым и объемным превосходит все известные типы аккумуляторов. В табл. Среднее разрядное напряжение ЛИА составляет 3,8 В. Верхнее ограничение напряжение при заряде 4,2 В, нижнее при разряде 2,5 В. Диапазон рабочих температур минус С плюс С. Ток заряда от С до С. Токи разряда от С8 до 2С. ЛИА нашел широкое потребление в портативной электронике и электротехнике сотовые телефоны, портативные компьютеры, видеокамеры, электроинструмент, в электромобилях и т. Выпуск ЛИА начался в году с объяапсния компаниями I. Исследователи 3 показали осуществимость системы углерод ix. В году сразу несколько других компаний , i, ii продолжили разработку литийионной технологии. С тех пор производство ЛИА за рубежом быстро развивается, а в России и странах СНГ рынок литийионных аккумуляторов только формируется изделия находятся в стадии разработки, и исследования опытных образцов, так как существуют трудности сбыта в связи с перестройкой электронной и машиностроительной промышленности на рыночные отношения. В России ЛИА разрабатываются в ИЭЛАН совместно с ИОНХ РАН СибГТУ совместно с МГУИЭ и ИОНХ РАН ОАО НИАИ Источник НПО Квант совместно с ИХФ в Черноголовке и АО Энергия г. Елец СГТУ, совместно с АО Литийэлемент г. Саратов НИИЭУ МГУ им. М.Ю. Ломоносова и др. Проблем достаточно много нет надежной углеродной матрицы, работа положительного электрода недостаточно стабильна, материалы дороги, так как используется привозное зарубежное сырье. Рассматриваемый ЛИА представляет собой систему креслокачалка, в котором используются в качестве электродов две литиевые матрицы, ионы лития во время циклирования элемента могут быть интеркалированы и деинтеркалнрованы из одной матрицы в другую см. Различие в химическом потенциале лития внутри каждой матрицы создает напряжение элемента. Для примера приведем общее уравнение реакций урние 1 для системы углерод ЫуСоС2. Рис. ОсНОВНЫе преимущесгаа системы Дешеви зна Хорошая циклирус мость. Хорошая цнклируемо сть. Основные недостатки Эколо гическая опасн ость Экологичсс ки вредный Высокий саморазряд. Эффект памяти. Высокий самораряд. Взрыво опасность. Низкая мощность. Плохая цикли руем ость. Сильный саморазряд. Наличие высоких температур. Высокая стоимость энергии.