ИСТИНА

Улучшение характеристик литий-ионных аккумуляторов (ЛИА), таких как повышение удельной энергии и расширение диапазона рабочих температур, возможно при замене традиционной электрохимической системы коммерческого литий- ионного аккумулятора на новую. В большинстве коммерческих ЛИА в качестве электролита используют 1 М раствор гексафторфосфата лития в смеси этиленкарбоната, диэтилкарбоната и диметилкарбоната (1:1:1), что приводит к потере работоспособности аккумулятора при температурах ниже минус 20 оС. В настоящей работе предложена новая электрохимическая система для литий-ионного аккумулятора с положительным электродом на основе коммерческоо смешанного слоистого оксида никеля, кобальта и алюминия (LiNi0.8Co0.15Al0.05O2), отрицательным электродом на основе нитевидных наноструктур германия (Ge) [1] и электролитом на основе 1М LiClO4 в смеси пропиленкарбоната и диметоксиэтана (7:3). Макеты аккумуляторов имели призматическую конструкцию и содержали электроды размером 3х4 см2. В качестве корпуса аккумулятора использовали ламинированную алюминиевую фольгу толщиной 150 мкм. Содержание воды в электролите, измеренное метом кулонометрического титрования по Фишеру (917 Ti-Touch, Metrohm, Switzerland) не превышало 15 ppm. Сборку макетов аккумуляторов проводили в герметичном перчаточном боксе (ЗАО «Спектроскопические системы», Россия) с содержанием воды и кислорода не более 1 ppm. Соотношение масс положительного и отрицательного электродов составляло 9:1. Способность работать при пониженных температурах аккумулятора «LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/ Ge» обеспечивалась использованием электролита на основе пропиленкарбоната (температура замерзания электролита около −70 оС), который, в свою очередь, может быть использован в сочетании с германиевым электродом в отличие от углеродных электродов, используемых в коммерческих ЛИА. Разрядная емкость аккумуляторов системы «LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/Ge» при токе 1С и температурах −20, −30, −40, −50 и −55 оС составила 1.34, 1.06, 0.64, 0.42 и 0.11 мАч, соответственно.