Вышедшие номера
Зависимость электрохимических параметров композитных SiO/C-анодов для литий-ионных аккумуляторов от состава и температуры синтеза
Ложкина Д.А. 1, Астрова Е.В. 1, Румянцев А.М. 1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: darina.lozhka94@gmail.com, east@mail.ioffe.ru, rumyantsev.amr@gmail.com
Поступила в редакцию: 24 сентября 2021 г.
В окончательной редакции: 23 ноября 2021 г.
Принята к печати: 24 ноября 2021 г.
Выставление онлайн: 4 января 2022 г.

Приведены результаты исследования анодов, полученных карбонизацией моноокиси кремния с помощью реакции с твердофазным фторуглеродом CF0.8. Проведены исследования зарядно-разрядных кривых при разных токах в зависимости от состава и температуры синтеза композитов. Проанализированы необратимые потери 1-го цикла и вклад в них собственных потерь, обусловленных образованием оксида лития и его силикатов, и потерь, связанных с образованием SEI. Установлено различие в поведении анодов из SiO, карбонизированного путем отжига с CF0.8 при T=800oС (SiO/C-композит) и моноокиси кремния, отожженной с CF0.8 при T>1000oС, при которой одновременно с карбонизацией происходит диспропорционирование SiO (композит d-SiO/C). Различие, состоящее в более высокой разрядной емкости, более высокой кулоновской эффетивности и способности d-SiO/C работать при более высоких токах объясняется изменением состава матрицы SiOx, происходящим в процессе диспропорционирования. Обнаружен эффект формировки d-SiO/C-анодов путем предварительного литирования малым током, после которого электроды могут заряжаться и разряжаться значительно большими токами. Эффект объясняется аморфизацией кремниевых кристаллитов и возрастающим при этом коэффициентом диффузии лития. Ключевые слова: композитные аноды SiO/C, литий-ионные аккумуляторы, диспропорционирование монооксида кремния, карбонизация фторуглеродом.