"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Импедансная спектроскопия пористых кремниевых и кремний-углеродных анодов, полученных спеканием
Переводная версия: 10.1134/S1063782620030124
Ложкина Д.А. 1, Румянцев А.М. 1, Астрова Е.В. 1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: darina.lozhka94@gmail.com, rumyantsev.amr@gmail.com
Выставление онлайн: 18 февраля 2020 г.

Спеченные всухую макропористые Si-электроды для Li-ионных аккумуляторов впервые изучаются с помощью спектральной импедансометрии. Полученные спектры в литированном и делитированном состояниях моделируются эквивалентной электрической схемой, параметры которой позволяют вычленить роль электрохимических процессов, обусловленных поверхностным слоем твердофазного электролита (SEI), двойным электрическим слоем и диффузией в твердой фазе материала электрода. Показано, что эффективный коэффициент диффузии Li в Si увеличивается по мере возрастания степени литирования от D=6.5·10-12 до 2.6·10-10 см2/с. Изучено влияние карбонизации, проводившейся путем пиролиза сахарозы, которая привела к снижению импеданса и возрастанию коэффициента диффузии лития до D=2.2·10-10-1.7·10-9 см2/с. Ключевые слова: литий-ионные аккумуляторы, электрохимическая импедансная спектроскопия, кремниевые аноды, карбонизация, коэффициент диффузии лития в кремнии.
  1. J.R. Szczecha, Song Jin. Energ. Environ. Sci., 4, 56 (2011)
  2. Du Fei-Hu, Wang Kai-Xue, Chen Jie-Sheng. J. Mater. Chem. A, 4, 32 (2016)
  3. H. Foll, H. Hartz, E.K. Ossei-Wusu, J. Carstensen, O. Riemenschneider. Phys. Status Solidi RRL, 4, 4 (2010)
  4. Г.В. Ли, Е.В. Астрова, А.M. Румянцев, В.Б. Воронков, А.В. Парфеньева, В.А. Tолмачев, Т.Л. Кулова, А.М. Скундин. Электрохимия, 51 (10), 1020 (2015)
  5. Liu Xuyan, Zhu Xinjie, Pan Deng. Royal Soc. Open Sci., 5 (6), 1 (2018)
  6. Dou Fei, Shi Liyi, Chen Guorong, Zhang Dengsong. Electrochem. Energy Rev., 2 (1), 149 (2019)
  7. M.D. Levi, D. Aurbach. Phys. Chem., 101, 4630 (1997)
  8. А.В. Чуриков, К.И. Придатко, А.В. Иванищев, И.А. Иванищев, И.М. Гамаюнова, К.В. Запсис, В.О. Сычева. Электрохимия, 44 (5), 594 (2008)
  9. S.S. Zhang, K. Xu, T.R. Jow. Electrochim. Acta, 51, 1636 (2006)
  10. E. Pollak, G. Salitra, V. Baranchugov, D. Aurbach. J. Phys. Chem., 111, 11437 (2007)
  11. W. Weppner, R.A. Huggins. J. Electrochem. Soc., 124 (10), 1569 (1977)
  12. T.L. Kulova, Yu.V. Pleskov, A.M. Skundin, E.I. Terukov, O.I. Kon'kov. Russ. J. Electrochem., 42 (7), 708 (2006)
  13. K. Yoshimura, J. Suzuki, K. Sekine, T. Takamura. J. Power Sources, 146, 445 (2005)
  14. Е.В. Астрова, В.Б. Воронков, А.В. Нащекин, А.В. Парфентьева, Д.А. Ложкина, М.В. Томкович, Ю.А. Кукушкина. ФТП, 53, 540 (2019)
  15. Е.В. Астрова, В.Б. Воронков, А.М. Румянцев, А.В. Нащекин, А.В. Парфентьева, Д.А. Ложкина. Электрохимия, 55 (3), 318 (2019)
  16. M.N. Obrovac, L. Christensen. Electrochem. Solid-State Lett., 7, 93 (2004)
  17. M. Pharr, K. Zhao, X. Wang, Z. Suo, J.J. Vlassak. Nano Lett., 12, 5039 (2012)
  18. R. Ruffo, S.S. Hong, C.K. Chan, R.A. Huggins, Y. Cui. J. Phys. Chem., 113 (26), 11390 (2009)
  19. J. Guo, A. Sun, X. Chen, C. Wang, A. Manivannan. Electrochim. Acta, 56, 3981 (2011)
  20. Y. Yamada, Y. Iriyama. J. Electrochem. Soc., 157 (1), 26 (2010)
  21. З.Б. Стойнов, Б.М. Графов, Б.С. Савова-Стойнова, В.В. Елкин. Электрохимический импеданс (М., Наука,1991)
  22. Электроаналитические методы. Теория и практика, под ред. Ф. Шольца (М., БИНОМ, Лаборатория знаний, 2006)
  23. M. Umeda, K. Dokko, Y. Fujita, M. Mohamedi, I. Uchida, J.R. Selman. Electrochim. Acta, 47, 885 (2001)
  24. D. Aurbach, I. Weissman, A. Schechter, H. Cohen. Langmuir, 12, 3991 (1996)
  25. C. Wang, A.J. Appleby, F.E. Little. Electrochim. Acta, 46, 1793 (2001)
  26. А.В. Иванищев, А.В. Чуриков. Электрохимия, 44 (5), 553 (2008)
  27. D. Aurbach, K. Gamolsky, B. Markovsky, G. Salitra, Y. Gofen, U. Heider, R. Oesten, M. Schmidt. J. Electrochem. Soc., 147 (4), 1322 (2000)
  28. D. Aurbach, B. Markovsky, I. Weissman, E. Levi, Y. Ein-Ely. Electrochim. Acta, 45, 67 (1999)
  29. C.K. Chan, R. Ruffo, S.S. Hong, Y. Cui. J. Power Sources, 189, 1132 (2009)
  30. C. Ho, I.D. Raistrick, R.A. Huggins. J. Electrochem. Soc., 127, 343 (1980)
  31. F. Ozanam, M. Rosso. Mater. Sci. Engin., 213, 2 (2016)

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.