Издателям
Вышедшие номера
Структура и электрохимические характеристики катодных материалов LiFePO4 для перезаряжаемых Li-ионных батарей
Камзин А.С.1, Бобыль А.В.1, Ершенко Е.М.1, Теруков Е.И.1, Агафонов Д.В.2, Кудрявцев Е.Н.2
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет), Санкт-Петербург, Россия
Email: kamzin@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 20 августа 2012 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2013 г.

Проведены комплексные исследования катодных материалов для перезаряжаемых литий-ионных батарей с использованием следующих методик: сканирующей электронной микроскопии, микроанализа, EXAFS- и мессбауэровской спектроскопии и порометрии. Исследования проведены на образцах, полученных по оригинальной технологии в СПбГТИ(ТУ), и четырех промышленных катодных материалах. Установлена корреляция между наноструктурной морфологией катодных материалов, их химическим составом и электрохимической емкостью. Обнаружено, что внутреннее сопротивление катодного материала LiFePO4 линейно зависит от коэффициента диффузии ионов лития. С использованием эффекта Мессбауэра на изотопе 57Fe исследованы валентное состояние и локальная координация ионов Fe и показано, что более 90% ионов железа имеют валентное состояние Fe2+. На основании литературных данных о методах синтеза LiFePO4 и данных по диагностике исследуемых образцов сделаны выводы о модификации синтеза для получения высококачественных катодных материалов для Li-ионных батарей. Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ (ГК 16.526.12.6017).
  1. A.K. Padhi, K.S. Nanjundaswamy, J.B. Goodenough. J. Electrochem. Soc. 144, 1188 (1997)
  2. Н.В. Косова. Междунар. конф. "Фундаментальные проблемы преобразования энергии в литиевых электрохимических системах". ЮРГТУ (НПИ), Новочеркасск (2010). С. 20
  3. J.B. Goodenough, Y. Kim. J. Power Sources 195, 4957 (2010)
  4. A.V. Churikova, A.V. Ivanishchev, I.A. Ivanishcheva, V.O. Sycheva, N.R. Khasanova, E.V. Antipov. Electrochim. Acta 55, 2939 (2010)
  5. Ю.А. Быстров, Е.Н. Кудрявцев, Б.В. Кирьянов, В.Н. Нараев, Д.В. Агафонов, Р.В. Сибиряков, А.В. Бобыль, С.В. Барышев, С.Г. Конников, В.В. Квардаков. Изв. СПбГТИ(ТУ) 7, 3 (2010)
  6. А.В. Бобыль, В.В. Жданов, А.М. Румянцев. Междунар. конф. "Фундаментальные проблемы электрохимической энергетики". СГУ, Саратов (2011). C. 8
  7. P. Prosini, M. Carewska, S. Scaccia, P. Wisniewski, M. Pasquali. Electrochim. Acta 48, 4205 (2003)
  8. S. Chung, Y. Chiang. Electrochem. Solid-State Lett. 6, 278 (2003)
  9. M. Gaberscek, R. Dominko, J. Jamnik. Electrochem. Commun. 9, 2778 (2007)
  10. Hao-Hsun Chang, Chun-Chih Chang, Hung-Chun Wu, Zheng-Zhao Cuo, Mo-Hua Yang, Yung-Ping Chiang, Hwo-Shuenn Sheu, Nae-Lih Wu. J. Power Sources 158, 550 (2006)
  11. Do-Kyun Kim, Hyun-Min Park, Su-Jin Jung, Yeon Uk Jeong, Loon-Hyung Lee, Leong-Loo Kim. J. Power Sources 159, 237 (2006)
  12. Xu-Heng Liu, Zhong-Wei Zhao. Powder Technology 197, 309 (2010)
  13. N.L. Liangfeng, M. Masanori, K. Yoshiteru, W. Masaharu, T. Nobuhiko, S. Tetsuo. J. Power Sources 195, 2877 (2010)
  14. S.B. Lee, I.C. Jang, H.H. Lim, V. Aravindan, H.S. Kim, Y.S. Lee. J. of Alloys Comp. 491, 668 (2010)
  15. A. Kahoul, A. Hammouche. Ionics 16, 105 (2010)
  16. K. Hirosea, T. Honmaa, Y. Doib, Y. Hinatsub, T. Komatsua. Solid State Commun. 146, 273 (2008)
  17. A.A.M. Prince, S. Mylswamy, T.S. Chan, R.S. Liu, B. Hannoyer, M. Jean, C.H. Shen, S.M. Huang, J.F. Lee, G.X. Wang. Solid State Commun. 132, 455 (2004)
  18. A. Yamada, S.C. Chung, K. Hinokuma. J. Electrochem. Soc. 148, 224 (2001)
  19. Cathode materials for secondary (rechargeable) Li batteries. Patent US 5910382. Publ. Date 08.06.1999
  20. Cathode materials for secondary (rechargeable) Li batteries. Patent US 6514640. Publ. Date 04.02.2003
  21. Carbon-containing lithium-iron composite phosphorus oxide for lithium secondary battery positive electrode acrive material and process for producing the same. Patent US 7025907. Publ. Date 11.04.2006
  22. D.-H. Kim, J. Kim. J. Phys. Chem. Solids 68, 734 (2007)
  23. A.V. Bobyl, M.E. Gaevskii, S.F. Karmanenko, R.N. Kutt, R.A. Suris, I.A. Khrebtov, A.D. Tkachenko, A.I. Morosov. J. Appl. Phys. 82, 1274 (1997)
  24. C.V. Ramana, A. Mauger, F. Gendron, C.M. Julien, K. Zaghib. J. Power Sources 187, 555 (2009)
  25. J.L. Jones, J.-T. Hung, Y.S. Meng. J. Power Sources 189, 702 (2009)
  26. Д.В. Агафонов, А.В. Бобыль, C.В. Барышев, Е.М. Ершенко, Б.В. Кирьянов. Междунар. науч.-практ. конф. "Теория и практика современных электрохимических производств". CПбГТИ(ТУ), СПб (2010). С. 34
  27. Е.М. Ершенко, А.В. Бобыль, Д.В. Агафонов, Е.Н. Кудрявцев, М.Д. Шарков, М.Е. Бойко, Д.А. Саксеев. Рос. конф. "Физические проблемы водородной энергетики". СПбГПУ, СПб (2010). С. 44
  28. И.Н. Арсентьев, М.В. Байдакова, А.В. Бобыль, Л.С. Вавилова, С.Г. Конников, В.П. Улин, Н.С. Болтовец, Р.В. Конакова, В.В. Миленин, Д.И. Войциховский. Письма в ЖТФ 28, 17, 57 (2002)
  29. S. Ping Ong, L. Wang, B. Kang, G. Ceder. Chem. Mater. 20, 1798 (2008)
  30. G. Ceder, B. Kang. J. Power Sources 194, 1024 (2009)
  31. B. Kang, G. Ceder. Nature 458, 190 (2009)
  32. S.Y. Chung, J.T. Bloking, Y.M. Chiang. Nature Mater. 1, 123 (2002)
  33. C. Delacourt, L. Laffont, R. Bouchet, C. Wurm, J.-B. Leriche, M. Morcrette, J.-M. Tarascon, C. Masquelier. J. Electrochem. Soc. 152, 913 (2005)
  34. H. Tukamoto, A.R. West. J. Electrochem. Soc. 144, 3164 (1997)
  35. J. Guan, M. Liu. Solid State Ionics 110, 21 (1998)
  36. D.-H. Kim, J. Kim. Electrochem. Solid-State Lett. 9, 439 (2006)
  37. C.R. Sides, F. Croce, V.Y. Young, C.R. Martin, B. Scrosati. Electrochem. Solid-State Lett. 8, 484 (2005)
  38. C. Delacourt, P. Poizot, S. Levasseur, C. Masquelier. Electrochem. Solid-State Lett. 9, 352 (2006)
  39. H.C. Shin, W.I. Cho, H. Jang. Electrochim. Acta 52, 1472 (2006)
  40. D.Y.W. Yu, C. Fietzek, W. Weydanz, K. Donoue, T. Inoue, H. Kurokawa, S. Fujitania. J. Electrochem. Soc. 154, 253 (2007)
  41. H.C. Shin, W.I. Cho, H. Jang. J. Power Sources 159, 1383 (2006)
  42. N.J. Yun, H.-W. Ha, K.H. Jeong, H.Y. Park, K. Kim. J. Power Sources 160, 1361 (2006)
  43. J. Moskon, R. Dominko, M. Gaberscek, R. Cerc-Korosec, J. Jamnik. J. Electrochem. Soc. 153, 1805 (2006)
  44. M. Gaberscek, R. Dominko, J. Jamnik. Electrochem. Commun. 9, 2778 (2007)
  45. M. Gaberscek, J. Jamnik. Solid State Ionics 177, 2647 (2006)
  46. Z. Liu, X. Huang. Solid State Ionics 181, 907 (2010).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.