Электрохимия
Химия и химическая промышленность
Дисертация
  • формат pdf
  • размер 681.58 КБ
  • добавлен 19 января 2012 г.
Полищук Ю.В. Электрохимические свойства системы сульфидный электрод-Полимерный электролит, Перспективной для создания литиевого аккумулятора
Автореферат диссертации на соискание научной степени кандидата технических наук
Работа выполнена в Украинском государственном химико-технологическом университете в Отраслевой научно-исследовательской лаборатории химических источников тока (ОНИЛхит) Министерства образования и науки Украины. - 2002. - 22с.
Специальность 05.17. 03 – техническая электрохимия


Диссертация посвящена изучению электрохимических свойств системы катод на основе феррум дисульфида - полимерный электролит.
Методами рентгеноструктурного, термического анализа и ИК-спектроскопии установлены структурные характеристики порошков природного (фракция 70 и 40 мкм) и синтезированного при разных условиях феррум дисульфида (фракция 30-40 нм). Исследовано влияние природы феррум дисульфида на макроструктурные (пористость, удельная поверхность) и электрохимические характеристики (разрядная емкость, эффективность циклирования) катодов на основе сульфидных материалов.
Исследовано влияние литиевой соли (LiClO4, LiBF4, LiPF6, LiCF3SO3) на проводимость полимерного электролита, которая составляет ~ 10-3 См/см, что практически не отличается от проводимости традиционных неводных электролитов на основе смесей апротонных растворителей. Изучено влияние компонентов электролита и природы литиевой соли на термостабильность хлорированного поливинилхлорида. Показано, что введение литиевой соли значительно понижает термостабильность полимерного электролита. Наиболее оптимальным является использование LiClO4 и LiCF3SO3.
Разработан метод формирования пленки полимерного электролита. Показано влияние метода приготовления пленки полимерного электролита на морфологию поверхности и импеданс системы с литиевыми электродами. Методом импедансной спектроскопии доказано, что полимерные электролиты на основе модифицированного хлором поливинилхлорида обладают меньшей реакционной способностью по отношению к литиевому электроду, чем исходный ПВХ.
Исследовано взаимодействие феррум дисульфида с компонентами неводных электролитов. Влияние влаги и различных примесей на поверхности активного катодного материала проявляется в каталитическом инициировании процессов разложения апротонных растворителей и полимерной матрицы. Введение литиевой соли в апротонные растворители (т.е. растворы, представляющие собой традиционные неводные электролиты), позволяет стабилизировать систему. Однако, введение литиевой соли в растворы, содержащие полимерные материалы, существенного влияния на процесс деструкции не оказывает.
Установлено, что процесс восстановления феррум дисульфида проходит в две стадии. При последующем окислении продуктов восстановления дисульфида железа образуются новые соединения, способные эффективно циклироваться при контакте с полимерным электролитом. Следует отметить, что восстановление синтезированного феррум дисульфида начинается при потенциалах 1,5-1,6 В, тогда как для его природного аналога при потенциалах 0,9 – 1,1 В.
Показано, что за счет взаимодействия более активного, по сравнению с природным пиритом, порошка синтезированного феррум дисульфида с компонентами полимерного электролита удается существенно повысить разрядную емкость на первом цикле. Высказано предположение, что высокая разрядная емкость, характерная для катодов на основе синтезированных нано-материалов, обусловлена частичным взаимодействием активного катодного вещества с компонентами полимерного электролита при потенциалах ниже 1,2 В.
Установлено влияние природы литиевой соли на эффективность циклирования системы литий – полимерный электролит – феррум дисульфид. Наиболее высокие характеристики получены при использовании полимерного электролита, содержащего LiCF3SO3.
Испытания макетов литиевых источников тока системы Li-FeS2 с полимерным электролитом на основе ХПВХ в габаритах 2325 позволили определить оптимальный диапазон циклирования. Он составляет 1,1 – 2,7В.
Показано, что аккумуляторы на основе исследуемой системы способны эффективно циклироваться при комнатной температуре на протяжении 200 циклов. При этом разрядная емкость составляет ~ 400 Ач/кг.
Ключевые слова: аккумулятор, сульфидный электрод, структура, полимерный электролит, проводимость, емкость, циклируемость, оптимизация.
Похожие разделы
Смотрите также

Волейник В.В. Высокотемпературная электрохимия и физическая химия ванадия

  • формат pdf
  • размер 11.97 МБ
  • добавлен 26 января 2012 г.
Алма-Ата: Наука. Каз.ССР. 1971. 162 с. В книге рассмотрены термодинамические характеристики соединений ванадия. Рассмотрены электрохимические методы получения и рафинирования ванадия. Рассмотрено применение оксидноугольных электродов, свойства оксидно-галогенидных расплавов.

Дасоян М.А., Агуф И.А. Современная теория свинцового аккумулятора

  • формат djvu
  • размер 6.74 МБ
  • добавлен 05 сентября 2011 г.
Л., Энергия, 1975. - 312 с. В книге на основании современных данных изложены термодинамическая теория свинцового аккумулятора и основные представления о распределении поляризации по поверхности аккумуляторных электродов. Детально рассмотрены процессы, протекающие на положительном и отрицательном электродах, и факторы, влияющие на эксплуатационные характеристики аккумулятора. Книга адресована специалистам, работающим в области исследования, конст...

Кедринский И.А. и др. Химические источники тока с литиевым электродом

  • формат djvu
  • размер 1.82 МБ
  • добавлен 26 августа 2011 г.
Авт.: Кедринский И.А., Дмитренко В.Е., Поваров Ю.М., Грудянов И.И. - Красноярск: Изд. Краснояр. ун-та, 1983. - 247 с. В монографии изложены вопросы термодинамики литиевого электрода в электролитах ка основе апротонных диполярных растворителей. Рассмотрена коррозионная и электрохимическая активность лития. Проанализировано современное состояние разработки и конструирования химических источников тока с литиевым электродом. Для научных работников, а...

Кедринский И.А., Дмитренко В.Е., Грудянов И.И. Литиевые источники тока

  • формат pdf
  • размер 15.4 МБ
  • добавлен 06 декабря 2011 г.
М.: Энергоатомиздат. 1992. 240 с. В монографии изложены вопросы термодинамики литиевого электрода в электролитах на основе апротонных растворителей. Рассмотрена коррозионная и электрохимическая активность лития. Проанализировано современное состояние разработки и конструирования химических источников тока с литиевым электродом.

Кромптон Т. Первичные источники тока

  • формат djvu
  • размер 3.59 МБ
  • добавлен 21 октября 2010 г.
Перевод с англ. М.: Мир, 1986. – 328 с. В книге английского ученого рассматриваются электрохимические системы, электродные процессы, конструкции и узлы первичных гальванических элементов и батарей. Анализируются преимущества и недостатки элементов разных систем, приводятся электрические характеристики и сведения по технологии источников тока, выпускаемых за рубежом. Описываются активируемые элементы разных систем и способы приведения их в действи...

Полищук Ю.В. Электрохимические свойства системы сульфидный электрод - Полимерный электролит, Перспективной для создания литиевого акумулятора

Дисертация
  • формат pdf
  • размер 2.43 МБ
  • добавлен 19 января 2012 г.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.03 – техническая электрохимия. 2002. - 163с. Впервые показана принципиальная возможность циклирования катода на основе феррум дисульфида в контакте с полимерным электролитом на основе модифицированного ПВХ при комнатных температурах. Впервые проведено систематическое исследование взаимосвязи между природой феррум дисульфида и его структурными и электрохимич...

Садуорс Дж., Тилли А. Сернонатриевые аккумуляторы

  • формат djvu
  • размер 23.23 МБ
  • добавлен 12 сентября 2011 г.
Пер с анг. - М.: Мир, 1988. - 672 с., ил. Первая в мировой литературе монография по научным и технологическим вопросам создания сернонатриевых аккумуляторов написана специалистами из Великобритании и США. Рассмотрены особенности этой электрохимической системы, свойства и методы изготовления керамического электролита, электродные процессы, типы конструкций и материаловедческие проблемы, вопросы технологии, безопасности и эксплуатации. Для научных...

Чеботин В.Н., Перфильев М.В. Электрохимия твердых электролитов

  • формат djvu
  • размер 7.76 МБ
  • добавлен 17 января 2012 г.
Под ред. докт. хим. наук В. Н. Чеботина. М, «Химия», 1978. 312 с; В книге дается систематическое изложение теории основных электрохимических явлений в твердых электролитах и на границах раздела твердый электролит — электрод. Излагаются особенности экспериментальных методов исследования свойств ячеек с твердыми электролитами и приводятся основные экспериментальные закономерности. Изложены принципы практического использования твердых электролитов....

Чуриков А.В., Казаринов И.А. Современные химические источники тока

  • формат doc
  • размер 1.2 МБ
  • добавлен 17 января 2012 г.
Электронный вариант курса лекций (конспект лекций). - Саратов: 2008 -49 стр. Предмет настоящего курса – электрохимические системы, которые используются в современных химических источниках тока (ХИТ). Жизнь современного общества невозможно представить без использования ХИТ. Они нашли широчайшее применение как автономные источники электроэнергии для питания всевозможной электронной аппаратуры, компьютеров, радиотелефонов, часов и многого другого. О...

Якименко Л.М. Электродные материалы в прикладной электрохимии

  • формат djv
  • размер 3.13 МБ
  • добавлен 17 сентября 2009 г.
М.: Химия, 1977. – 264 с. В книге подробно рассмотрен подход к выбору материалов для электродов. Кратко изложены физико-химические, электрохимические и коррозионные свойства электродных материалов. Описаны способы изготовления электродов, используемых в основных электрохимических производствах (получение хлора, каустической соди, хлоратов, перхлоратов, перекиси водорода, электролиз воды, соляной кислоты и морской воды); приведены эксплуатационные...