Введение к работе
[
Актуальность проблемы. При разработке современных химических источников тока (ХИТ) наблюдается ряд тенденций относительно использования катодных, анодных и электролитных материалов. В настоящее время электрохимические системы с анодами из щелочных металлов (ЩМ), а также их интеркалаты в углеродные материалы, в :очетании с катодами на основе оксидов и сульфидов переходных металлов, являются предметом многих научных исследований. Потенциально высокая удельная энергия таких систем сочетается с возможностью осуществить многократно цикл заряда- разряда батарей на их основе.
Разработка высоковольтных, энергоёмких химических источников гока связана с проблемой использования электролитных систем, эбладающих высокой проводимостью и электрохимически устойчивых в широком интервале потенциалов. За последние годы ряд новых злектролитов на основе литиевых солей LiCFjSO.-i, LiN(CFjSO:):, LiBF-i и ,'тшмовых растворителей (моноглим, диглим) находят широкое применение. Электрохимическая стабильность, достаточно высокая проводимость, а также широкий интервал рабочих температур делают тайные электролиты привлекательными объектами для соль-сольватных )лектролитных композиций. В соль-сольватных системах реализуется промежуточное состояние между солевым расплавом и раствором. Как показано в литературе интеркалирование катодных материалов частично юльватнрованными ионами значительно более обратимо чем в растворах и происходит при более положительных потенциалах. Возможность получения низкотемпературных сольватных расплавленных электролитов с перечисленными преимуществами перед растворами стимулировала поиск і исследование литий содержащих сольватов перспективных, с нашей точки зрения, солен LiCFjSOj, LiN(CFjS02): с моноглимом (MG) и шглимом (DG).
Цель работы электрохимическое обоснование использования юльватных и соль-сольватных расплавов на основе систем соль лития 'LiCFjSOj, LiN(CFjSO:)2) - глимовый растворитель ( моноглим, диглим) <ак потенциальных электролитов литиевых химических источников тока.
Научная новизна:
получены диаграммы плавкости и определены составы кристалло-юльватов в системах LiX - G (Х= CF.vSOy, NUCFjSO:):-; G= моноглим, іііглим);
измерена электропроводность систем LiX - G (Х= CFjSO.v, M(CF3SO:):"; G= моноглим. диглим) в широком интервале температур;
определены области электрохимической стабильности сольватов и :оль-сольватных композиции:
определены электрохимические свойства лития и его углеродного штеркалата в среде сольватных электролитов:
электрохимическими методами определено влияние сольватного состояния на обратимость процесса пнтеркалпровапня катодных материалов (TiS:. Li\Mn:0-i);
рассмотрены аспекты теории электрохимического пнтеркалпровапня, учитывающей свойства внедряющихся частиц.
Практическая значимость работ. Результаты диссертации могут быть использованы при разработке первичных и вторичных электрохимических систем типа: анод - лптпн, интеркалат лития/ электролит- соль-сольватный расплав / катод - интеркалирусмые катодные материалы (сульфиды переходных металлов, оксидные шпинели и т.п.)
Публикации и апробация работ. По материалам диссертации опубликованы 4 статьи и 3 тезиса докладов. Результаты работы были представлены на I Международной конференции "Интербат" по литиевым аккумуляторам (Киев, 1997).
Личный вклад автора заключается в планировании и проведении экспериментальных работ, обработке экспериментальных данных, участии в интерпретации полученных результатов, участии в составлении математической модели и ее решении. Основные положения диссертации изложены автором в публикациях в соавторстве с научными сотрудниками.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из вступления, четырех разделов, выводов и библиографии. Общий объем работы 115 страниц, в том числе 14 таблиц, 40 рисунков. Список цитированной литературы составляет 107 наименований.
![Физико-химические свойства систем фториды [60]фуллерена - органические растворители](/i/i/4389/432354.png "Физико-химические свойства систем фториды [60]фуллерена - органические растворители Макеев Юрий Алексеевич")