ИСТИНА

Одними из наиболее перспективных катодных материалов современных ЛИА сегодня считаются фосфаты переходных металлов со структурой оливина. В литературе широко исследованы свойства катодного материала LiFePO4, как одного из наиболее распространенных представителей данного класса катодных материалов. Однако кроме преимуществ перед другими катодными материалами (высокая удельная емкость, стабильность структуры в процессах заряда-разряда) LiFePO4 обладает и рядом существенных недостатков, таких как низкие проводимость и коэффициент диффузии катионов Li+, а также невысокий (3.4 В отн. Li/Li+) рабочий потенциал. С другой стороны, материалы, обладающие более высоким рабочим потенциалом – LiCoPO4, LiMnPO4, LiNiPO4 – в настоящее время не используются на практике в связи с рядом нерешенных проблем, связанных со способом их получения и эксплуатации. В настоящей работе был синтезирован и исследован ряд образцов LiFePO4 и твердых растворов LiMnxFe1-xPO4 ( 0.1≤x≤0.5, ∆x=0.1). При помощи методов “мягкой химии” (акриламидный, гидротермальный) были получены серии образцов LiFePO4 и LiMnxFe1-xPO4. С использованием акриламидного метода была исследована зависимость чистоты и морфологии полученного материала от температуры, времени отжига и количеств восстановительного агента и донора сажи (глюкозы). При синтезе материалов гидротермальным методом были получены твердые растворы различных составов LiMnxFe1-xPO4 ( 0.1≤x≤0.5, ∆x=0.1), также исследована зависимость морфологии получаемых частиц от времени синтеза, pH, концентраций реагентов и использования дополнительных веществ для сдерживания роста частиц (ПАВ) в реакционной среде. После получения данным методом все образцы были покрыты сажей (carbon coating) с помощью отжига в восстановительной атмосфере с глюкозой. Фазовый состав полученных образцов определялся методом рентгеновской дифракции, микроструктура – методом сканирующей электронной микроскопии, элементный состав – методом EDX. Электрохимические свойства полученных материалов исследовались в двухэлектродных электрохимических ячейках с использованием электролита на основе LiPF6 в растворе алкилкарбонатов, и металлического лития в качестве противоэлектрода и электрода сравнения. Были получены однофазные образцы указанных состава LiMnxFe1-xPO4 (0≤x≤0.5, ∆x=0.1) с различной морфологией частиц. Из результатов РФА можно судить о том, что при x≠0 успешно образуются твердые растворы – происходит сдвиг пиков и изменение параметров элементарной ячейки согласно закону Вегарда. В настоящее время происходит электрохимическое исследование полученных материалов.