Литиевые электрохимические системы

Для моделирования характеристик литий-серных аккумуляторов на основе экспериментальной оценки электрохимических свойств электродных материалов разработано программное обеспечение «Battery Designer», входящее в состав программного пакета «ElChemLab». Описаны возможности программного обеспечения. Проведено сравнение удельной энергии литий-серных аккумуляторов при различной поверхностной ёмкости положительного электрода и при различном количестве электролита.

Исследовано влияние стеклогермовыводов литий-фторуглеродного элемента на стабильность и сохраняемость, а также поведение различных токовыводов изолятора. Показано, что самым стойким стеклом для литиевого вывода является бескремниевое стекло С62. Исследовано поведение токовывода фторуглеродного катода (титан, ниобий, молибден-рений) при хранении. Обнаружена высокая коррозия ниобиевого токовывода и корреляция между НРЦ элемента и интенсивностью коррозии ниобиевого токовывода.

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. Отмечена эффективность использования фуллерена, фторида лития, галогенпроизводных фуллеренов в качестве модифицирующей добавки в катодные материалы на основе MnO₂.

DOI: https://doi.org/10.18500/1608-4039-2018-18-3-133-140

DOI: https://doi.org/10.18500/1608-4039-2018-18-3-122-127

Методом импедансной спектроскопии проведено исследование начальных стадий растворения литиевого анода элементов LS-33600 (фирма SAFT) при частотах выше 35 Гц. Показано, что полученные результаты описываются в рамках механизма растворения металлов, покрытых пассивной плёнкой, включающего стадии расклинивания и пробоя плёнки.

DOI: https://doi.org/10.18500/1608-4039-2018-18-3-113-121

Рассматриваются методические подходы к диагностике состояния электрохимических объектов, включая оценку степени разряженности химических источников тока. Описаны методики экспериментов и программно-алгоритмический комплекс для сбора и обработки данных с целью выявления параметров акустической спектроскопии, наиболее тесно связанных со степенью разряженности анализируемых источников тока.

DOI: https://doi.org/10.18500/1608-4039-2018-18-2-98-108

DOI: https://doi.org/10.18500/1608-4039-2018-18-2-51-76

DOI: https://doi.org/10.18500/1608-4039-2018-18-1-20-25

Методом импедансной спектроскопии в низкочастотной области (от 12.5 до 5 ⋅ 10⁻⁴ Гц) изучено изменение состояния серийно выпускаемых литий-тионилхлоридных элементов в процессе их разряда. Анализ возможных эквивалентных схем, описывающих полученные экспериментальные данные, показал, что при степенях разряженности до 70% поведение элементов в указанной области спектра моделируется импедансом конечной диффузии.

DOI: https://doi.org/10.18500/1608-4039-2018-18-1-13-19

Рассмотрены пути повышения достоверности оценки степени разряженности первичных химических источников тока в результате использования не применявшихся ранее акустических методических подходов, а также комплексирования и совместной интерпретации данных акустической, импедансной и шумовой спектроскопии.