Наноструктурированный гибридный материал на основе оксидов олова и свинца: синтез и электрохимические свойства

  • Сергей Васильевич Гнеденков Институт химии ДВО РАН, Владивосток
  • Денис Павлович Опра Институт химии ДВО РАН, Владивосток
  • Валерий Георгиевич Курявый Институт химии ДВО РАН, Владивосток
  • Сергей Леонидович Синебрюхов Институт химии ДВО РАН, Владивосток
  • Александр Александрович Соколов Институт химии ДВО РАН, Владивосток
  • Валентин Иванович Сергиенко Институт химии ДВО РАН, Владивосток
Ключевые слова: литийионный аккумулятор, анод, гибридный материал, диоксид олова, оксид свинца, электрохимическое поведение

Аннотация

Гибридная структура, состоящая из смешанных оксидов олова и свинца, синтезирована методом импульсного высоковольтного разряда. Материал исследован методами рентгенофазового анализа, сканирующей электронной микроскопии, энергодисперсионной спектроскопии и просвечивающей электронной микроскопии. Установлено, что гибридный материал состоит из частиц SnO2 и PbO со средним размером ~350 нм, а также нановискеров SnPb2O4 диаметром до 100 нм и длиной несколько микрометров. Электрохимическое поведение гибридной структуры как потенциального анода литийионного аккумулятора оценено методами циклической вольтамперометрии и гальваностатического циклирования в диапазоне потенциалов 3,0–0,005 В. Обратимая емкость электрода составила 821 мА · ч/г после 5 циклов заряда/разряда при токовой нагрузке 100 мА/г. Вместе с тем дальнейшее циклирование гибридной структуры смешанных оксидов олова и свинца сопровождалось резкой деградацией емкости: уже к десятому циклу ее значение не превышало 13 % от первоначального. Наблюдаемое ухудшение производительности гибридного материала связано с его неспособностью в полной мере компенсировать внутренние напряжения, вызванные изменениями объема кристаллической решетки при литировании и делитировании.

Биографии авторов

Сергей Васильевич Гнеденков, Институт химии ДВО РАН, Владивосток

Член-корреспондент РАН, директор

Денис Павлович Опра, Институт химии ДВО РАН, Владивосток

Кандидат химических наук, заведующий лабораторией

Валерий Георгиевич Курявый, Институт химии ДВО РАН, Владивосток

Кандидат химических наук, старший научный сотрудник

Сергей Леонидович Синебрюхов, Институт химии ДВО РАН, Владивосток

Доктор химических наук, доцент, заместитель директора

Александр Александрович Соколов, Институт химии ДВО РАН, Владивосток

Младший научный сотрудник

Валентин Иванович Сергиенко, Институт химии ДВО РАН, Владивосток

Академик, заведующий отделом

Опубликован
2019-05-06
Как цитировать
Гнеденков, С., Опра, Д., Курявый, В., Синебрюхов, С., Соколов, А., & Сергиенко, В. (2019). Наноструктурированный гибридный материал на основе оксидов олова и свинца: синтез и электрохимические свойства. Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук, (2), 5-11. извлечено от http://vestnikdvo.ru/index.php/vestnikdvo/article/view/183
Выпуск
Раздел
Химические науки. Перспективные материалы