|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Подходы к исследованию литиевого транспорта в интеркаляционных электродах на основе тонкопленочных структур и многофазных композитовстатья
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 21 мая 2019 г.
- Авторы: Иванищев А.В., Чуриков А.В., Иванищева И.А.
- Журнал: Электрохимическая энергетика
- Том: 16
- Номер: 3
- Год издания: 2016
- Первая страница: 100
- Последняя страница: 121
- DOI: 10.18500/1608-4039-2016-3-100-121
- Аннотация: Представлены подходы к теоретическому описанию электрохимически стимулированных процессов переноса в твёрдых интеркаляционных соединениях лития; приведены результаты экспериментальной проверки разработанных подходов, найдены значения параметров ионного транспорта в тонкоплёночных и композитных электродах на основе ряда известных и зарекомендовавших себя литий-аккумулирующих соединений: LixC6, LixSn, LixWO3, LixTiO2, LiFePO4, Li3V2(PO4)3 Показан стадийный механизм литиевого транспорта в интеркаляционном электроде, который включает стадии переноса в объёме литий-аккумулирующего материала и на поверхности электрод | электролит. Это выражается в особенностях электроаналитических откликов интеркаляционного электрода в условиях различных электрохимических методов. Предложен оригинальный способ построения термодинамической зависимости потенциал-концентрация интеркаляционного электрода с приложением метода кулонометрического титрования: он основан на прогнозировании изменения электродного потенциала во времени путём экстраполяции начального участка транзиента потенциала на бесконечное время в координатах E - t-0.5. Обсуждаются причины расхождения (гистерезиса) зависимостей E(c), измеренных таким способом при ступенчатом изменении состава (потенциала электрода) в анодном и катодном направлениях. Обоснована необходимость введения корректирующего параметра z в уравнение Рэндлса-Шевчика для учёта отличия активности ионов лития в твёрдом теле от их концентрации с целью корректного определения коэффициента диффузии из данных циклической вольтамперометрии с линейной развёрткой потенциала. Предложен способ определения параметра z из наклона экспериментальной зависимости E(c) в координатах Нернста E - ln c. Рассмотрены различные решения диффузионной задачи для анализа данных импульсных хроноамперо - и хронопотенциометрических методов в варианте прерывистого титрования с учётом различной геометрической и фазовой конфигурации диффузионного пространства в интеркаляционном электроде. Проанализированы зависимости коэффициента диффузии лития D от потенциала интеркаляционного электрода. Обсуждается применимость различных моделей - электрических эквивалентных схем (ЭС) для анализа данных метода спектроскопии электродного импеданса в приложении к интеркаляционному электроду. Предложен способ построения ЭС на основе анализа формы импедансного спектра и в предположении механизма литиевого транспорта в интеркаляционном электроде. Проанализированы зависимости найденных параметров ЭС от электродного потенциала. Проведено сравнение найденных кинетических параметров литиевого транспорта по данным различных методов. Показано различие в значениях кинетических параметров в зависимости от величины концентрационных возмущений в электроде.
- Добавил в систему: Иванищев Александр Викторович