Катодний матеріал для літій-іонного електричного елемента струму

1. Катодний матеріал для літій-іонного електричного елемента струму, що містить літій-залізну шпінель Li0,5Fe2,5O 4 з розмірами частинок 1-10мкм, отриманий твердофазним синтезом при температурі 1200 °С протягом 6 г. і повільно охолоджений разом з піччю до кімнатної температури, який від 3 24934 LiOH. Спечений при 1000°С на протязі 5год, матеріал швидко охолоджують шляхом гартування його у воді від температури синтезу. Катодний матеріал, створений на описаній вище основі характеризується вищою у 1000 разів питомою провідністю при кімнатній температурі порівняно з прототипом. Приклад конкретного виконання Зазначений матеріал отримують твердофазним синтезом із шихти, що містить 88,23мас.% Fе2О3 , 1,856мас.% MgO і 9,92мас.% LiOH. Попереднє спікання розмеленої гомогенізованої у кульовому млині і збрикетованої при допомозі 10% розчину полівінілового спирту суміші проводилось у муфельній печі на повітрі при температурі 900°С протягом 5год. Охолоджені разом з пічкою брикети розмелювались в агатовій ступці, отриманий порошок піддавався гомогенізації із полівініловим спиртом шляхом перетирання через калібровочну металеву сітку. Із отриманого порошку пресувалися таблетки діаметром 16,6 і висотою 4,0мм. Завершальний твердофазний синтез здійснювався на повітрі при температурі 1000°С протягом 5 годин. Охолодження проводилось шляхом гартування у воді від температури синтезу. Вимірювання електропровідності s проводили методом імпедансної спектроскопії (аналізатор частотних характеристик Autolab PGSTAT 12/FRA2) в діапазоні частот 0,01-100кГц. Амплітуда синусоїдального струму становила 100мВ. Схема вимірювань представлена на Фіг.1. Електричну провідність спресованих таблеток досліджували на основі годографів імпедансу, системи графітовий електрод (зразок) графітовий електрод при кімнатній температурі. В якості електродів використовувався струмопровідний лак, який наносився на плоскі поверхні таблетки і висихав протягом 2 4 3год. на повітрі. Для покращення підвідних контактів було проведено повторне нанесення струмопровідного лаку, час висихання складав 24год. Частотні залежності питомої провідності модифікованого матеріалу (1) і прототипу (2) наведені на Фіг.2. Значення питомої провідності при кімнатній температурі отриманого матеріалу становить 2,45·10-3Ом -1м -1, а прототипу 3,9210-6Ом -1м-1. На основі отриманого матеріалу формувався катод для електрохімічної комірки. Розрядна крива такої комірки, наведеної на Фіг.3, характеризується стабільним значенням розрядної напруги в широкому діапазоні заряд-розрядного циклу. Техніко-економічна ефективність запропонованого рішення у вузькому розумінні полягає в досягненні високих значень питомої провідності зразків, що дозволяє уникнути додавання струмопровідних добавок. В широкому аспекті - це очевидне розширення класу хімічних акумуляторів струму з обґрунтуванням нового напрямку технології літієвих джерел струму з широкими можливостями їх подальшого вдосконалення. Література: 1. Скундин A.M., Ефимов О.Н., Ярмоленко О.В. Современное состояние и перспективы развития исследований литиевых аккумуляторов. Успехи химии, 71 (4) 2002. 2. S.T. Yang, J.H. Jia, L. Ding, M.C. Zhang. Studies of structure and cycleability of LiMn2О 4 and LiNd0.01Mn1.99О4 as cathode for Li-ion batteries. Electrochimica Acta 48 (2003) 569-573. 3. Патент №а200511903 "Літій-іонний електричний акумулятор". Остафійчук Б.К., Гасюк І.М., Угорчук В.В., Галігузова С.А., Кайкан Л.С. 27.01.2006. 5 Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 24934 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601