Зависимость фазового состава электродного материала Si@O@Al от концентрации кислорода
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Государственное задание Ярославского государственного университета им. П.Г. Демидова, FENZ-2024-0005
Рудый А.С.
1, Курбатов С.В.
1, Наумов В.В.
1, Лебедев М.Е.
1, Мироненко А.А.
1, Козлов Е.А.
1, Сидорова Е.И.
11Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова, Ярославль, Россия

Email: rudy@uniyar.ac.ru, kurbatov-93@bk.ru
Поступила в редакцию: 11 марта 2026 г.
В окончательной редакции: 10 мая 2026 г.
Принята к печати: 20 мая 2026 г.
Выставление онлайн: 26 июня 2026 г.
Удельная емкость и стабильность анодного материала Si@O@Al для твердотельных литий-ионных аккумуляторов определяются его фазовым составом. Приведены результаты исследования зависимости фазового состава от концентрации кислорода. Методом рамановской спектроскопии показано, что при концентрации кислорода менее 13.6 at.% Si@O@Al является двухфазной системой, состоящей из легированного нанокристаллического кремния nc-Si(Al) (50-70 vol.%) и легированного оксигенизированного аморфного кремния a-Si(Al):O. При концентрации кислорода ≥ 13.6 at.% доля nc-Si(Al) резко падает до 14 vol.%, а вольт-амперные характеристики контакта токоотвод-Si@O@Al становятся нелинейными. Такое изменение соотношения фаз аналогично переходу нанокристаллический-протокристаллический кремний, что объясняет изменение вольт-амперных характеристик контакта при переходе. Ключевые слова: аморфный кремний, нанокомпозит, спектроскопия комбинационного рассеяния, протокристаллический кремний.
- H. Kim, C.Y. Chou, J.G. Ekerdt, G.S. Hwang, J. Phys. Chem. C, 115 (5), 2514 (2011). DOI: 10.1021/jp1083899
- X.H. Liu, L.Q. Zhang, L. Zhong, Y. Liu, H. Zheng, J.W. Wang, S.A. Daye, S.T. Picraux, J.P. Sullivan, S.X. Mao, Z.Z. Ye, J.Y. Huang, Nano Lett., 11 (6), 2251 (2011). DOI: 10.1021/nl200412p
- M. Khan, S. Yan, M. Ali, F. Mahmood, Y. Zheng, G. Li, J. Liu, X. Song, Y. Wang, Nano-Micro Lett., 16, 179 (2024). DOI: 10.1007/s40820-024-01388-3
- X. Zuo, J. Zhu, P. Muller-Buschbaum, Y.J. Cheng, Nano Energy, 31, 113 (2017). DOI: 10.1016/j.nanoen.2016.11.013
- B. Liang, Y. Liu, Y. Xu, J. Power Sources, 267, 469 (2014). DOI: 10.1016/j.jpowsour.2014.05.096
- R. Miyazaki, N. Ohta, T. Ohnishi, K. Takada, J. Power Sources, 329, 41 (2016). DOI: 10.1016/j.jpowsour.2016.08.070
- D. Cao, T. Ji, A. Singh, S. Bak, Y. Du, X. Xiao, H. Xu, J. Zhu, H. Zhu, Adv. Energy Mater., 13 (14), 2203969 (2023). DOI: 10.1002/aenm.202203969
- А.Е. Бердников, В.Н. Геращенко, В.Н. Гусев, Т.Л. Кулова, А.В. Метлицкая, А.А. Мироненко, А.С. Рудый, А.М. Скундин, Письма в ЖТФ, 39 (7), 73 (2013). [A.E. Berdnikov, V.N. Gerashchenko, V.N. Gusev, T.L. Kulova, A.V. Metlitskaya, A.A. Mironenko, A.S. Rudyi, A.M. Skundin, Tech. Phys. Lett., 39 (4), 350 (2013). DOI: 10.1134/S1063785013040032]
- A.S. Rudy, E.A. Kozlov, S.V. Kurbatov, N.Yu. Yurchenko, Russ. Microelectron., 54 (8), 1175 (2025). DOI: 10.1134/S1063739725601766
- D.Y. Wei, S.Q. Xiao, S.Y. Huang, C.S. Chan, H.P. Zhou, L.X. Xu, Y.N. Guo, J.W. Chai, S.J. Wang, S. Xu, J. Phys. D, 46 (21), 215501 (2013). DOI: 10.1088/0022-3727/46/21/215501
- D.M. Zhigunov, G.N. Kamaev, P.K. Kashkarov, V.A. Volodin, Appl. Phys. Lett., 113 (2), 023101 (2018). DOI: 10.1063/1.5037008
- G. Yang, X. Li, Y. Cheng, M. Wang, D. Ma, A.P. Sokolov, S.V. Kalinin, G.M. Veith, J. Nanda, Nat. Commun., 12 (1), 578 (2021). DOI: 10.1038/s41467-020-20691-2
- W. Wei, G. Xu, J. Wang, T. Wang, Vacuum, 81 (5), 656 (2007). DOI: 10.1016/j.vacuum.2006.09.006
- В.А. Вoлодин, В.А. Сачков, ЖЭТФ, 143 (1), 100 (2013). DOI: 10.7868/S0044451013010100 [V.A.Volodin, V.A. Sachkov, JETP, 116 (1), 87 (2013). DOI: 10.1134/S1063776112130183]
- P. Lengsfeld, N.H. Nickel, J. Non-Cryst. Solids, 299, 778 (2002). DOI: 10.1016/S0022-3093(01)00982-6
- В.Г. Голубев, В.Ю. Давыдов, А.В. Медведев, А.Б. Певцов, Н.А. Феоктистов, ФТТ, 39 (8), 1348 (1997). [V.G. Golubev, V.Yu. Davydov, A.V. Medvedev, A.B. Pevtsov, N.A. Feoktistov, Phys. Solid State, 39 (8), 1197 (1997). DOI: 10.1134/1.1130042]
- D.L. Williamson, MRS Online Proc. Libr., 377, 251 (1995). DOI: 10.1557/PROC-377-251
- D.A. Drabold, U. Stephan, J. Dong, S.M. Nakhmanson, J. Mol. Graph. Mod., 17 (5-6), 285 (1999). DOI: 10.1016/S1093-3263(99)00036-4
- Б.А. Голоденко, А.Б. Голоденко, Вестн. ВГУИТ, N 2, 65 (2014). DOI: 10.20914/2310-1202-2014-2-65-70
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.