Спосіб оптимізації властивостей електродного матеріалу

1. Спосіб оптимізації властивостей електродного матеріалу, який містить як основну речовину нанодисперсний діоксид титану, ацетиленову сажу як струмопровідний компонент та зв'язуючу речовину, який відрізняється тим, що основну речовину піддають лазерному опроміненню. 2. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що енергія опромінення складає 0,04 Дж. 3. Спосіб по пп. 1, 2, який відрізняється тим, що час опромінення складає 4,5-5,5 хв. (19) (21) u201012783 (22) 28.10.2010 (24) 11.04.2011 (46) 11.04.2011, Бюл.№ 7, 2011 р. (72) ОСТАФІЙЧУК БОГДАН КОСТЯНТИНОВИЧ, БУДЗУЛЯК ІВАН МИХАЙЛОВИЧ, ІЛЬНИЦЬКИЙ РОМАН ВАСИЛЬОВИЧ, СЕГІН МИХАЙЛО ЯРОСЛАВОВИЧ (73) ПРИКАРПАТСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ВАСИЛЯ СТЕФАНИКА 3 частинки, що сприяє збільшенню «гостьового» навантаження при інтеркаляції ТіО2 іонами літію. Спосіб конкретного виконання Дослідні макети електрохімічних джерел на основі гальванічної пари Li  ТіО2 виготовляли за трьохелектродною схемою. Поляризаційний і порівняльний електроди розміром 1050,5 мм виготовляли із металевого літію, а активний електрод формували шляхом намазування робочої суміші на нікелеву сітку з подальшим ущільненням суміші з допомогою пресу. Робоча суміш містила 88% ТіО2, 10% ацетиленової сажі та 2% зв'язуючої речовини. В якості електроліту використовували одномолярний розчин LiBF4 в -бутиролактоні. В якості катодно-активного матеріалу літієвого джерела струму використовувався нанодисперсний діоксид титану анатазної форми виробництва концерну "Aldrich" з середнім розміром полікристалічної частинки 80 нм. Вихідний діоксид титану опромінювався імпульсами Nd:YAG-лазера (=1.06 мкм), що працював в режимі модульованої добротності (тривалість імпульсу =15 нс, частота слідування імпульсів f=28 Гц) при енергії в імпульсі Е=0,04 Дж та тривалості опромінення 4,5-5,5 хв. 58508 4 Розряджання дослідних джерел струму здійснювали в гальваностатичному режимі при густині струму 20 мкА/см2. Розрядні криві експериментальних лабораторних літієвих джерел струму наведенні на фігурі (енергія в імпульсі Е=0,04 Дж): крива 1 відповідає вихідному ТіO2; крива 2 ТіO2 отриманому при лазерній модифікації тривалістю дії 4,5 хв.; крива 3 ТіО2 отриманому при лазерній модифікації тривалістю дії 5 хв.; крива 4 ТіО2 отриманому при лазерній модифікації тривалістю дії 5,5 хв. Енергетичні показники електрохімічного джерела з катодом на основі модифікованого ТіO2 з різним часом опромінення наведені у таблиці. Найефективнішим серед представлених матеріалів є нанодисперсний ТіО2, який опромінювався протягом 5,5 хв. (зразок 4, таблиця). Також виявлено, що лазерне опромінення матеріалу призводить до зростання області стабільності розрядної напруги катод-анодної пари. Лазерне опромінення нанодисперсного ТіO2 при енергії в імпульсі 0,04 Дж протягом 5,5 хв. здатне збільшити ступінь "гостьового" навантаження і, відповідно, питому енергетичну ємність літієвих джерел струму на 30%. Таблиця Питома ємність та питома потужність електрохімічних джерел струму з катодами на основі лазерно опроміненого діоксиду титану при різному часу дії № зразка 1 2 3 4 Енергія Час опромінення, Гостьове впров імпульсі Е, Дж хв. вадження Li+ 0 0 3,145 0,04 4,5 3,737 0,04 5 3,277 0,04 5,5 4,412 Питома ємність, А·год/кг 1053,49 1252,08 1097,83 1477,97 Питома енергія, Вт·год/кг 2504,14 2548,50 2273,70 3251,53 5 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 58508 6 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601