Научный журнал
ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ.
СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Главная » Архив » 2021 » Issue:#4 Декабрь 2021 » ВЫБОР РЕЖИМОВ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ ОЛОВА ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРАХ

ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. 2021; 4: 77-82

 

http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2021-4-77-82

 

ВЫБОР РЕЖИМОВ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ ОЛОВА ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРАХ

М.С. Липкин, В.М. Липкин, Т.В. Липкина, Е.В. Корбова, В.А. Волошин, М.В. Липлявка, Ю.Г. Москалев, А.В. Семенкова

Липкин Михаил Семенович – д-р техн. наук, доцент, зав. кафедрой «Химическая технология», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. lipkin@yandex.ru

Липкин Валерий Михайлович – канд. техн. наук, доцент, кафедра «Химическая технология», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. syan199165@gmail.com

Липкина Татьяна Валерьевна – канд. техн. наук, доцент. кафедра «Химическая технология», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия.  lipkina-t@mail.ru

Корбова Екатерина Вадимовна – аспирант, кафедра «Химическая технология»,  Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия.  war_wara@inbox.ru

Волошин Вадим Андреевич – магистрант, кафедра «Химическая технология», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия.

Липлявка Мирослав Викторович– магистрант, кафедра «Химическая технология», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия.

Москалев Юрий Геннадьевич – магистрант, кафедра «Химическая технология», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия.

Семенкова Анастасия Вадимовна – аспирант, кафедра «Химическая технология», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия.

 

Аннотация

Рассматривается выбор режимов получения электролитических порошков олова, а также исследование их применения в ХИТ. Установлено, что оптимальный режим получения – плотность тока 0,4 А/см2 и длительность импульса 1000 мкс. Выявлено, что для увеличения дисперсности частиц порошка олова существует оптимальный диапазон плотностей тока и оптимальные длительность и пауза импульса. Проведено исследование формы частиц порошка. Частицы порошка представляют собой агломераты из пластинчатых и ультрадисперсных зерен с высокоразвитой поверхностью. Исследованы композиционные электроды с применением получаемых порошков олова. Установлено возрастание удельной емкости с возрастанием плотности тока, и она достигает 1999 мАч/г, т.е. превышает теоретическую в предположении предельной стехиометрии интерметаллического соединения олова с литием Li22Sn5. Такое возрастание удельной емкости, ранее не отмеченное в литературе, является, вероятно, следствием возникновения дополнительных стехиометрических возможностей внедрения за счет межзеренных границ, создающихся в композиционном покрытии и сильной разупорядоченности полученного порошка олова.

 

Ключевые слова: потенциометрические методы, порошок олова, композиционные электроды, структура, химический состав, межзеренные границы, электрохимическая диагностика

 

Полный текст: [in elibrary.ru]

 

Ссылки на литературу

  1. Кедринский И. А., Яковлев В. Г. Литий-ионные аккумуляторы. Красноярск: ИПК «Платина», 2002. 266 с.
  2. Химические источники тока: справочник / под ред. Н.В. Коровина, А.М. Скундина. М.: Изд-во МЭИ, 2003. 740 с.
  3. Дядин Ю.А. Графит и его соединения включения // Соросовский образоват. журн. 2000. Т. 6, №10. С. 43-49.
  4. Lithium Batteries: Science and Technology / Ed. G.-A. Nazri, G. Pistola. Boston: Kluwer Acad. Publ., 2004.
  5. Winter M., Besenhard J.O., Spahr M.E., Novak P. Insertion electrode materials for rechargeable lithium batteries // Advanced Mater. 1998. Vol. 10, no. 10. P. 725–763.
  6. Scrosati B., Garche J. Lithium batteries: Status, prospects and future // J. Power Sources. 2010. Vol. 193. P. 2419–2430.
  7. Idota Y., Kubota T., Matsufuji A. [et al]. Tin-Based Amorphous Oxide: A High-Capacity Lithium-Ion-Storage Material // Science. 1997. Vol. 276. P. 1395 – 1397.
  8. Brousse T., Retoux R., Herterich U., Schleich D.M. High‐Resolution Electron Microscopy Investigation of Capacity Fade in SnO2 Electrodes for Lithium‐Ion Batteries // J. Electrochem. Soc. 1998. Vol. 145, no.1. P. 1 – 4.
  9. Foster D.L., Wolfenstine J., Read J.R., Behl W.K. The Electrochemical Society Nanocomposites of Sn and Li2 O  Formed from the Chemical Reduction of SnO as Negative Electrode Material for Lithium‐Ion Batteries // Electrochem. A. Solid-State Lett. 2000. Vol. 3, no. 5. P. 203 – 204.
  10. Morimoto H., Tatsumisago M., Minami T.  Anode Properties of Amorphous 50SiO・50SnO Powders Synthesized by Mechanical Milling // Electroсhem. A. Solid-State Lett. 2001. Vol. 4, no. 2. P. A16 – A18.
  11. Courtney I.A., Mckinnon W.R., Dahn J.R. On the Aggregation of Tin in SnO Composite Glasses Caused by the Reversible Reaction with Lithium // J. Electroсhem. Soc. 1999. Vol. 146, no. 1. P. 59 – 68.
  12. Кулова Т.Л., Скундин А.М., Рогинская Ю.Е., Чибирова Ф.Х. Интеркаляция лития в наноструктурированные пленки на основе оксидов олова и титана // Электрохимия. 2004. Т. 40, № 4. С. 484 – 492.
  13. Кулова Т.Л., Рогинская Ю.Е., Скундин А.М. Потенциодинамическое исследование наноструктурированного материала на основе оксидов олова и титана // Электрохимия. 2005. Т. 41, № 1. С. 76 – 82.
  14. Vassiliev S.Yu., Yusipovich A.I., Roginskaya Yu.E. [et al.] Nanostructured SnO2 – TiO2 films as related to lithium intercalation // J. Solid State Electrochem. 2005. Vol. 9, no. 10. P. 698 – 705.
  15. Рогинская Ю.Е., Чибирова Ф.Х., Кулова Т.Л., Скундин А.М. Продукты взаимодействия лития с наноструктурированными оксидами SnO2–TiO2 и механизм заряда и разряда электродов литий-ионного аккумулятора // Электрохимия. 2006. Т. 42, № 4. С. 406–413.
  16. Fung Y.S., Zhu D.R. Electrodeposited tin coating as negative electrode material for lithium-ion battery in room temperature molten salt // J. Electrochem. Soc. 2002. Vol. 149, no. 3. P. A319 – A324.
  17. Hosono E., Matsuda H., Honma I. [et al.] Nanosize Effect on High-Rate Li-Ion Intercalation in LiCoO2 Electrode // J. Electro-Chem. Soc. 2007. Vol. 154, no. 2. P. A146 – A149.
  18. Bazin L., Mitra S., Taberna P. L. [et al.] High-rate capability pure Sn-based nano-architectured electrode assembly for rechargeable lithium batteries // J. Power Sources. 2009. Vol. 188. P. 578 – 582.
  19. Ui K., Kikuchi I., Kadoma Y. [et al.] Electrochemical characteristics of Sn film prepared by pulse electrodeposition method as negative electrode for lithium secondary batteries // J. Power Sources. 2009. Vol. 189. P. 224 – 229.
  20. Li Q., Wang P., Feng Q. [et al.] In Situ TEM on the Reversibility of Nanosized Sn Anodes during the Electrochemical Reaction // Chem. Mater. 2014. Vol. 26. P. 4102 – 4108.
Яндекс.Метрика

© НовоЦНИТ ЮРГПУ(НПИ), 2024