Главная – Журналы – Поиск по журналам

Рассмотрены основные принципы работы Li-ионных аккумуляторов (Li-ИА), приведены уравнения для электродного потенциала и кинетики заряда/разряда. описаны наиболее распространенные материалы для отрицательного и положительного электродов, а также составы электролитов, их свойства и поведение в Li-ИА. Проанализирован мировой рынок и перспективы российского рынка Li-ИА.

По аналогии с термодинамическими представлениями, в соответствии с которыми возможность протекания реакции определяется значением энергии Гиббса, равной разности энергий для конечных и начальных продуктов, предложено рассчитывать разность сумм средней орбитальной электроотрицательности для конечных и начальных продуктов. Между энергиями Гиббса реакций и указанными разностями установлена линейная корреляция на основе большого экспериментального материала для самых различных типов реакций. Указанная корреляция может быть использована для оценки возможности протекания реакций между соединениями, для которых термодинамические данные отсутствуют, в частности, для сложных многокомпонентных соединений.

Методами электронной микроскопии высокого разрешения, рентгеновской дифракции и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) исследованы физико-химические свойства неравновесных твердых растворов в металлических системах, полученных механохимически. Показано, что такие анокристаллические неравновесные твердые растворы обладают избыточной свободной энергией благодаря наличию неравновесных нестехиометрических дефектов и высокой плотности межблоэных границ. Совокупность этих дефектов создает синергетический эффект в химической активности.

Представлены сравнительные исследования процессов фазообразования и электронных свойств индийоловооксидных материалов, получаемых в различных условиях твердофазного синтеза. Показано существенное влияние условий синтеза и температуры прокаливания продуктов гидролиза на фазовый состав и размер кристаллитов синтезируемых индийоловооксидных материалов. Установлено, что наиболее оптимальным способом получения материалов с высокой концентрацией свободных носителей заряда является гидролитический способ с использованием солянокислых растворов.

Методом анионного обмена впервые синтезирован двойной литий-алюминиевый гидроксид [LiAl₂(OH)₆][Cunta]·3H₂O, содержащий комплекс меди с анионом нитрилтриуксусной кислоты (nta). С использованием метода рентгенофазового анализа показано, что размер слоевого пакета синтезированного соединения составляет 11.8 Е. Методом масс-спектрометрии установлено, что процесс выделения воды за счет дегидроксилирования слоев [LiAl₂(OH)₆]⁺ начинается одновременно с процессом разрушения комплексного аниона [Cunta]^- при 430-450 K. В результате термического разложения двойного гидроксида при нагревании до 673 K образуется нанокомпозит, содержащий высокодисперсную фазу металлической меди с размером частиц около 10 нм.

Проведено исследование фазообразования в системе Lu–Ba–Cu–O в интервале температур 750–950°С на воздухе при использовании разных источников лютеция. На основании рентгеновских и микроскопических данных выявлены специфические черты процесса образования фазы 123Lu: чрезвычайно узкий температурный интервал (875–890 °С), осуществление массопереноса главным образом через жидкую фазу, разложение фазы 123 при длительном отжиге образца при температуре синтеза. определены оптимальные параметры проведения синтеза LuBa₂Cu₃O_6+х, впервые получена керамика с содержанием фазы 123Lu 70 %.

Исследованы процессы, происходящие при нагреве стехиометрического и дефектного кобальтита лития, который принято рассматривать в качестве одного из наиболее перспективных катодных материалов для химических источников тока. Анализ термической устойчивости химически деинтеркалированных фаз Li_1-xCoO₂ показал, что дефектные по литиевой подрешетке молекулы кобальтита никеля, полученные в процессе химической деинтеркалации LiCoO₂, термически неустойчивы и при нагревании выше 500 K распадаются с образованием стехиометрических LiCoO₂ и Co₃O₄. Процесс сопровождается выделением кислорода. Приведены результаты исследования магнитных свойств кобальтитов с разлиэными типами дефектности

С использованием методов калориметрии получена зависимость энтальпии образования Nd_1+хBa_2–xCu₃O_y с низким содержанием кислорода от состава (х = 0.1–0.9). На основании экспериментальных данных показано, что в интервале х = 0.1–0.7 возможен распад вышеуказанных соединений на твердые растворы с более высоким и более низким содержанием неодима. Кроме того, показана возможность распада твердых растворов при средних температурах на фазы Nd₂CuO₄, BaCuO₂. Полученные результаты полезны для понимания причин возникновения пик-эффекта в магнитных полях. Обнаружение данного эффекта раскрывает новые возможности получения высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) с улучшенными технологическими параметрами. При этом используемые для получения ВТСП методы безрастворной технологии позволяют синтезировать более качественные образцы по сравнению с фазами, приготовленными по растворным технологиям, поскольку исключаются потребление чистой природной воды и образование сточных вод.

Адиабатическим методом измерена теплоемкость трис-дипивалоилметаната железа Fe(C₁₁O₂H₁₉)₃ в интервале 57–316 K. Обнаружена аномалия теплоемкости с максимумом при температуре ~ 115 K, которая указывает на фазовое превращение комплекса Fe(DPM)₃. Выделены аномальные вклады в энтропию и энтальпию. Аномальная энтропия с точностью экспериментального определения равна Rln2. Рассчитана теплоемкость С_Р в интервале 0–57 K с использованием характерного типа поведения дебаевской температуры. Вычислены значения термодинамических функций –энтропии, энтальпии и приведенной энергии Гиббса – в интервале 0–315 K.

Установлена химическая устойчивость микроволновой керамики системы карбид кремния – лейкоксеновый концентрат в концентрированных соляной, серной и азотной кислотах. Приведены данные по синтезу керамики из порошков карбида кремния и лейкоксенового концентрата, условиям проведения испытаний по химической устойчивости керамики, интегральной потере массы и извлечению растворами кислот компонентов керамики. Установлено, что соляной кислотой извлекаются железо (10.91–68.95%) и алюминий (0.5–2.14 %). Максимальная доля железа и алюминия, перешедших в серную и азотную кислоты, составляет ~1–1.85 %. Интегральная потеря массы образцов в кислотах находится в пределах 0.12–1.38 %. основные элементы керамики – кремний и титан – практически не переходят в растворы кислот. Полученные результаты указывают на относительно высокую химическую стойкость керамики при контакте с концентрированными кислотами