Интеркаляция лития в диоксид титана: исследование электрохимическими и фотоэлектрохимическими методами

Методами фотоэлектрохимии, циклической вольтамперометрии и импедансометрии изучена интеркаляция лития из пропиленкарбонатного раствора LiClO₄ в тонкие пленки TiO₂, полученные термическим окислением титановой подложки Фотоэлектро-химические характеристики пленочных электродов исследованы при потенциалах Е, соответствующих области активною внедрения/экстракции лития (1.0 < Е < 2.5 В vs Li/Li⁺) и инертной области (2.6 < Е < 3.6 В). Предложена электрическая эквивалентная схема, удовлетворительно моделирующая спектры импеданса TiO₂^- и Li_xTiO₂-электродов в исследованном диапазоне частот 10⁵ - 10^-2 Гц. Обсуждаются электрохимические характеристики пленочных электродов, влияние поверхностной пассивации на скорость переноса лития, зависимость электрических, кинетических, диффузионных и фотоэлектрохимических параметров от потенциала (состава) электрода. Измерен коэффициент диффузии лития в Li_xTiO₂ (порядка 10^-12 см²/с). Резкое изменение параметров электрической эквивалентной схемы, а также исчезновение анодного и появление слабого катодного фототока коррелирует с началом активного внедрения лития в исходный оксид.