Сравнение традиционных органических растворителей с эфирами фосфорной кислоты в литий-ионных и суперконденсаторных системах

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).

Работа посвящена исследованию эфиров фосфорной кислоты в качестве растворителей для электролитов литий-ионных систем и суперконденсаторов (СК). Измерена электропроводность электролитов на основе эфиров фосфорной кислоты, солей лития, традиционно использующихся в технологии литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) и солей, используемых в технологии СК. Проведена оценка термодинамической устойчивости новых электролитов в сравнении с другими растворителями, применяемыми в химических источниках тока. Показано, что термодинамическая устойчивость эфиров фосфорной кислоты увеличивается в гомологическом ряду. Были изучены электрохимические характеристики макетов ЛИА и СК на основе исследуемых электролитов. Макеты СК с электролитами на основе триметилфосфата и триэтилфосфата показали электрохимические характеристики, сравнимые с таковыми для стандартных электролитов, например, на основе пропиленкарбоната или ацетонитрила. Макеты ЛИА (система LiFePO₄ – Li₄Ti₅O₁₂) тоже показали хорошую работоспособность.

Авторы:

Микрюкова Мария Андреевна, Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), 190013, г. C.-Петербург, Московский пр-т, 26, mma@lti-gti.ru

Агафонов Дмитрий Валентинович, Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), 190013, г. C.-Петербург, Московский пр-т, 26, phti@lti-gti.ru

Ключевые слова:

эфиры фосфорной кислоты, литий-ионный аккумулятор, суперконденсатор, электролиты, электропроводность, триметилфосфат, триэтилфосфат, трибутилфосфат

Литература

1. Wang X., Yamada Ch., Naito H., Segami G., Kibe K. High-Concentration Trimethyl Phosphate-Based Nonflammable Electrolytes with Improved Charge-Discharge Performance of a Graphite Anode for Lithium-Ion Cells // J. Electrochem. Soc. 2006. Vol. 153. P. 135–139.

2. Hu C., Zi X. Non-flammable electrolytes based on trimethyl phosphate solvent for lithium ion batteries // Trans. Nonferrous Met. China. 2005. Vol. 15, № 6. P. 1380–1387.

3. Справочник по экстракции / под ред. А. М. Розена: в 3 т. Т. 1. Экстракция нейтральными органическими соединениями. М.: Атомиздат, 1976. 600 с.

4. Микрюкова М. А., Агафонов Д. В., Нараев В. Н. Органические эфиры фосфорной кислоты как растворители для электролитов суперконденсаторов и литий-ионных аккумуляторов // Электрохим. энергетика. 2014. Т. 14, № 1. C. 40–44.

5. Ue M., Takeda M., Takehara M., Mori Sh. Electrochemical Properties of Quaternary Ammonium Salts for Electrochemical Capacitors // J. Electrochem. Soc. 1997. Vol. 144. P. 2684–2688.

6. Кедринский И. А., Яковлев В. Г. Li-ионные аккумуляторы. Красноярск: Платина, 2002. 266 с.

Журнал:

2015. Т. 15, № 3,

Рубрика:

Электрохимические конденсаторы

Файл статьи:

скачать