Анодные материалы на основе сульфата и оксисульфата свинца для литий-ионных аккумуляторов

  • Сергей Васильевич ГНЕДЕНКОВ
  • Денис Павлович ОПРА
  • Валерий Георгиевич КУРЯВЫЙ
  • Сергей Леонидович СИНЕБРЮХОВ
  • Александр Александрович СОКОЛОВ
  • Антон Иванович НЕУМОИН
  • Александр Николаевич МИНАЕВ (Институт химии ДВО РАН, Владивосток, Дальневосточный федеральный университет, Владивосток)
  • Валентин Иванович СЕРГИЕНКО (Институт химии ДВО РАН, Владивосток),
Ключевые слова: литий-ионный аккумулятор, анод, наноматериал, интерметаллид, сульфат, оксисульфат, электрохимическое поведение

Аннотация

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.

Биографии авторов

Сергей Васильевич ГНЕДЕНКОВ

член-корреспондент РАН, директор,

Денис Павлович ОПРА

кандидат химических наук, заведующий лабораторией,

Валерий Георгиевич КУРЯВЫЙ

кандидат химических наук, старший научный сотрудник,

Сергей Леонидович СИНЕБРЮХОВ

доктор химических наук, заместитель директора,

Александр Александрович СОКОЛОВ

младший научный сотрудник,

Антон Иванович НЕУМОИН

младший научный сотрудник,

Александр Николаевич МИНАЕВ, (Институт химии ДВО РАН, Владивосток, Дальневосточный федеральный университет, Владивосток)

доктор технических наук, главный научный сотрудник, профессор

Валентин Иванович СЕРГИЕНКО, (Институт химии ДВО РАН, Владивосток),

академик, вице-президент РАН, заведующий отделом

Опубликован
2020-06-25
Как цитировать
ГНЕДЕНКОВ, С., ОПРА, Д., КУРЯВЫЙ, В., СИНЕБРЮХОВ, С., СОКОЛОВ, А., НЕУМОИН, А., МИНАЕВ, А., & СЕРГИЕНКО, В. (2020). Анодные материалы на основе сульфата и оксисульфата свинца для литий-ионных аккумуляторов. Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук, (3), 73-78. извлечено от http://vestnikdvo.ru/index.php/vestnikdvo/article/view/579
Выпуск
Раздел
Химические науки