Анодные материалы на основе сульфата и оксисульфата свинца для литий-ионных аккумуляторов
Ключевые слова:
литий-ионный аккумулятор, анод, наноматериал, интерметаллид, сульфат, оксисульфат, электрохимическое поведениеАннотация
Объектом исследования являлся наноструктурированный композит на основе свинца, состоящий из смеси фаз PbSO4 и Pb2O(SO4). Цель работы состояла в реализации синтеза наноструктурированного материала на основе серосодержащих соединений свинца методом импульсного высоковольтного разряда. Набором взаимодополняющих физико-химических методов изучены морфологические особенности, состав и структура синтезированного материала. Обнаружено, что композит состоит из наночастиц размером 20 нм, образующих субмикронные и наноразмерные агломераты. При использовании композита в качестве анода литий-ионных аккумуляторов установлено, что электрохимический механизм взаимодействия данных фаз с литием включает как необратимые процессы распада PbSO4 и Pb2O(SO4), так и обратимые реакции формирования интерметаллидов LixPb. В ходе гальваностатического циклирования в диапазоне потенциалов 1,5–0,005 В при токовой нагрузке 150 мкА/см2 композит показал емкость на уровне 390 мА·ч/г, что соответствует составу Li2,96Pb. Дальнейшее циклирование материала продемонстрировало заметную деградацию емкости. Уже на пятом цикле ее значение составило 190 мА·ч/г.
