|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Барьерные свойства твёрдоэлектролитных слоев на поверхности катодного материала LiMn2O4 в растворах органических карбонатовкурсовая работа (Специалист)
- Научные руководители: Левин Э.Е., Никитина В.А.
- Автор: Дмитрий Морозов
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Кафедра: Кафедра электрохимии
- Год защиты: 2021
- Курс: 2
- Аннотация: На сегодняшний день литий-ионные аккумуляторы (ЛИА) широко используются в портативной электронике, бытовой технике, в качестве источников энергии в электромобилях, а также в накопителях энергии в распределенных энергосетях. К преимуществам ЛИА следует отнести в первую очередь их высокую энергоемкость и долгий срок службы перезаряжаемого аккумулятора. В настоящее время практические характеристики ЛИА на основе различных слоистых и каркасных интеркаляционных матриц (LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4) изучены достаточно подробно. Однако, как известно, срок жизни любого ЛИА ограничен и обычно составляет порядка 1000 циклов заряда/разряда, что может быть связано с разными причинами: нарушение условий эксплуатации, растворение и фазовые изменения электродных материалов, коррозия материалов токосъемников, деградация компонентов электролита при высоких и низких потенциалах. Известно, что высокие напряжения ЛИА достигаются за счет кинетической стабилизации границ раздела электрод/раствор при образовании поверхностных слоев из продуктов разложения электролита. Такие слои принято называть твёрдоэлектролитными слоями (TЭС; англ. – Solid Electrolyte Intephase, SEI), поскольку считается, что ТЭС функционируют как ионные проводники. Однако, если образующиеся в ходе работы аккумулятора ТЭС являются исключительно литий-ионными проводниками, они должны предотвращать редокс процессы с участием молекул растворителя на поверхности электродов. Однако, в реальности можно наблюдать увеличение толщины ТЭС при эксплуатации ЛИА, что указывает на более сложные механизмы переноса заряда в ТЭС. Можно предположить, что в ТЭС также возможен транспорт молекул растворителя, из-за чего они претерпевают редокс превращения на поверхности электродов. В последнее время появились работы, в которых изучают барьерные свойства анодных ТЭС, однако в случае более тонких катодных ТЭС подобных исследований крайне мало. В связи с этим, целью настоящей работы является анализ барьерных свойств ТЭС на поверхности катодного материала LiMn2O4 в растворах органических карбонатов. В работе решаются задачи определения скорости транспорта незаряженных реагентов в ТЭС, а также скорости переноса электрона через границу раздела ТЭС/раствор.
- Добавил в систему: Никитина Виктория Андреевна