Розроблено методи одержання нанорозмірних літій-манганових шпінелей складу Li[Li{\dn\fs9 x}Mn{\dn\fs9 2-x}]O{\dn\fs9 4} та LiNi{\dn\fs9 0.5}Mn{\dn\fs9 1.5}O{\dn\fs9 4}, придатних для використання електродними матеріалами у літій-іонних акумуляторах високої потужності, виходячи з цитратних прекурсорів, а також виявлено вплив морфології шпінелей (розміру кристалів і кристалітів, їх досконалості та агрегації) на їх ємність та здатність розряджатись великими струмами. Шляхом піролізу й відпалу цитратних прекурсорів одержано шпінелі Li[Li{\dn\fs9 x}Mn{\dn\fs9 2-x}]O{\dn\fs9 4} та LiNi{\dn\fs9 0.5}Mn{\dn\fs9 1.5}O{\dn\fs9 4}, встановлено схеми розкладу прекурсорів, охарактеризовано морфологію матеріалів. Запропоновано метод регулювання розміру частинок літій-манганових шпінелей, який полягає у запобіганні окиснення мангану на стадії піролізу прекурсору за рахунок використання інертної атмосфери. Зроблено висновок про те, що зниження питомої ємності катодних матеріалів у порівнянні з теоретичними значеннями обумовлене агрегацією частинок, а здатність витримувати навантаження за великих струмів викликана не тільки розміром частинок, а й досконалістю кристалів.

Уперше встановлено, що такі методи дефектоутворення, як легування, лазерне опромінення, топохімічне розширення кристалічної гратки мають спільний визначальний механізм зміни енергії Гіббса реакції літій-інтеркаляційного катодного струмоутворення в неметалічних фазах - модифікування енергетичної топології домішкових станів у забороненій зоні і, як наслідок, зміна положення рівня Фермі та викликані ним трансформації взаємодій гість - гість і гість - господар незалежно від ширини забороненої зони матеріалу - господаря. Доведено, що певною зміною положення рівня Фермі вихідного матеріалу - господаря шляхом відповідної модифікації домішкового енергетичного спектру досягається фазовий перехід І роду у літієвих інтеркалатах навіть з малим вмістом гостьового компоненту, зумовлений притяганням катіонів літію без участі фононів. Уперше з'ясовано, що на кінетичні параметри літій-інтеркаляційних струмотвірних реакцій у дефектно-модифікованих катодних матеріалах в основному впливають два фактори: ступінь модифікації кристалічної структури та вплив дефектів на подальшу зміну положення рівня Фермі зі зміною ступеня гостьового навантаження. Визначено, що перехід до нанорозмірності енергонакопичувальних часток впливає на характер і величину зміни енергії Гіббса літій-інтеркаляційної струмотвірної реакції через супроводжувану модифікацію домішкового енергетичного спектру, переважальну роль в яку, над ростом відносної густини поверхневих станів у забороненій зоні, вносять ростові, чи спеціально введені дефекти. Уперше виявлено, що в нанокомпозитних електродах конфігурації високопровідна / низькопровідна фаза хімічна ємність першої з них, внаслідок дискретизації енергетичного спектру, набуває характеру квантової ємності, яка суттєво впливає не тільки на процеси перенесення, але і на природу струмотвірної реакції зумовлючи її фарадеєвський чи псевдофарадеєвський механізм.

Здійснено цілісне експериментальне вивчення взаємозв'язку між умовами одержання та структурними та морфологічними характеристиками ультрадисперсних оксидів титану, магнію та їх гідратованих форм. Встановлено зв'язок структурних і морфологічних характеристик діоксиду титану, політитанатних кислот і гідроксиду магнію із енергетичними параметрами катодів літієвих джерелах струму (ЛДС), виглтовлених на їх основі. Досліджено вплив зазначених характеристик на процеси струмоутворення в ЛДС з катодами на основі синтезованих наноматеріалів. Доведено, що основний вклад у питому ємність катодів на основі дегідратованих оксидних матеріалів вносять електрохімічні реакції утворення літійвмісних фаз в об'ємі частинок, тоді як за використання гідратних оксидів домінують процеси формування літієвих сполук на їх поверхні.

Індекс рубрикатора НБУВ: З251.33

Рубрики:

Лужні акумулятори

Шифр НБУВ: Ж29409/А Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Г116.31,0 + З251.33

Рубрики:

Оксиди (окиси)

Лужні акумулятори

Шифр НБУВ: РА389912 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розвинуто напрямок золь-гель синтезу нових типів наноструктурованих гібридних органо-неорганічних полімерних протонообмінних мембран (ПОМ), здатних до протонної провідності за умов низької вологості або її відсутності. Він пов'язаний зі створенням і використанням в синтезі ПОМ вперше запропонованих протонодонорів і плівкотвірних прекурсорів різної хімічної будови, що забезпечують формування протонопровідної олігоетерної фази в ПОМ з реалізацією одноіонного механізму протонної провідності. Синтезовано здатні до золь-гель перетворень мономерні сульфокислотні протонодонори з сечовинними фрагментами та регульованою кількістю алкоксисилільних груп у своєму складі. Вперше синтезовано мономерний довголанцюговий аліфатичний сульфокислотами протонодонор з сечовинними фрагментами у своєму складі. Запропоновано підхід до синтезу олігомерних сульфокислотних протонодонорів сегментованої будови, які поєднують в собі протонодонорні властивості зі здатністю до протонної провідності. Синтезовано плівкотвірні сегментовані α,ω-діалкоксисилільні олігоетеруретансечовинні прекурсори, здатні формувати протонопровідну олігоетерну фазу в процесі золь-гель синтезу органо-неорганічних ПОМ, а також розроблено підхід до регулювання довжини та розташування жорсткого блоку в прекурсорах даного типу. Вперше запропоновано та синтезовано α,ω-діалкоксисилільні олігоаміноетервмісні сульфокислотні плівкотвірні протонодонори, які поєднують в собі протонодонорні та протонопровідні властивості зі здатністю до золь-гель перетворень.

Розглянуто вплив умов одержання пористого вуглецю на питомні розрядні характеристики (питома ємність та питома енергія) літієвих первинних джерел живлення, виготовлених на його основі. Встановлено, що значення питомої ємності електрохімічного елемента немонотонно залежить від температури одержання пористого вуглецю з її максимумом за температури 750 градусів за Цельсієм. Основною причиною такої поведінки є відповідність величини питомої поверхні активного електродного матеріалу до температури його одержання.

Приведены результаты исследований по реагентной переработке отработанных серебряно-цинковых щелочных аккумуляторов. Предложены ресурсоэнергосберегающая, экологически безопасная и безотходная технология и технологическая схема реагентной переработки таких аккумуляторов. Продукты переработки представляют интерес для электротехнической, химической промышленности и сельского хозяйства.

Рассмотрена технология извлечения ценных компонентов из гальваношламов и их использование при изготовлении пигментов-наполнителей и катодов никель-кадмиевых аккумуляторов.

Узагальнено результати експериментальних досліджень у галузі одержання та вивчення фізико-хімічних властивостей наноструктурованих оксидних систем. Розглянуто фізичні принципи роботи й електродні матеріали літієвих джерел струму (ЛДС). Описано кристалічні й електронні структури, методи одержання та властивості нанодисперсних діоксидів титану та кремнію, оксиду та гідроксиду магнію, оксиду заліза та діоксиду олова. Надано відомості про електродні матеріали ЛДС на основі анатазної поліморфної модифікації діоксиду титану. Увагу приділено синтезу, структурі, морфології й електрохімічним властивостям нанодисперсних рутилу, гідроксиду й оксиду магнію, оксидів заліза. Досліджено одержання нанокомпозитних матеріалів на основі ультрадисперсного діоксиду титану й оксидів перехідних металів. Розкрито синтез, структуру й електрохімічні властивості пірогенних оксидів титану та кремнію, а також матеріалів, одержаних на їх основі. Показано вплив умов синтезу на структурні та морфологічні характеристики ультрадисперсного діоксиду олова.

  Скачати повний текст

Індекс рубрикатора НБУВ: К390.1-1 + З251.332

Рубрики:

Виробництво металевих порошків

Залізно-нікелеві акумулятори

Шифр НБУВ: Ж14388 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрены электрохимические процессы, протекающие в никель-кадмиевых аккумуляторах при их заряде и разряде. С помощью теории пористого электрода получены математические зависимости, описывающие зависимость потенциала кадмиевого электрода и напряжения никель-кадмиевого аккумулятора от пористости кадмиевого электрода никель-кадмиевого аккумулятора. С помощью математических зависимостей получены разрядные характеристики кадмиевого электрода и никель-кадмиевого аккумулятора в целом, а также предложен способ определения ресурса никель-кадмиевых аккумуляторов.

Індекс рубрикатора НБУВ: Г712.725 + З251.33 + З252.8

Рубрики:

Блок- і прищеплені полімери

Лужні акумулятори

Сонячні батареї

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Вивчено властивості титаноксидних поліанілінових композитів та можливості їхнього застосування. За допомогою методу ІЧ-спектроскопії досліджено будову одержаних композитів, з'ясовано наявність взаємодії між компонентами композитів, що виявляється у зміщенні смуг поглинання, які відповідають коливанням атомів, що утворюють хімічні зв'язки. Зафіксовано поліпшення розрядних характеристик літієвих хімічних джерел струму в разі використання синтезованого композита як катодного матеріалу у порівнянні з поліаніліном.

Індекс рубрикатора НБУВ: Г576.3 + З251.33

Рубрики:

Електроди

Лужні акумулятори

Шифр НБУВ: РА386154 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проаналізовано літературні дані щодо використання складних оксидних матеріалів із шпінельною структурою у ролі електродно-активних елементів літієвих джерел струму. Розглянуто анодні та катодні підсистеми пристроїв, механізми інтеркаляції-деінтеркаляції літію у кристалічну гратку шпінелі з позицій фазових трансформацій. Описано як широко досліджені літій-марганцеві та літій-титанові оксиди-шпінеліди, так і новітні матеріали на основі літій-залізної шпінелі та оксиди-ванадати, окреслено перспективи їх вивчення. На прикладі проаналізованих систем розглянуто можливі способи модифікації та подальшого вдосконалення шпінельних структур для їх електрохімічного застосування.

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.271.2 + З251.33

Рубрики:

Електропровідність

Лужні акумулятори

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Исследованы условия формирования электродов различного типа (в том числе безламельных) на основе электродного материала, содержащего никель-кобальтовую шпинель. Изучены его свойства в зависимости от различных технологических факторов. Дано объяснение найденным закономерностям. Найден оптимальный состав этого материала. Разработанные электроды можно использовать в новых модификациях источников тока с увеличенным ресурсом работы.

  Скачати повний текст