Активные материалы для электродов для литий-ионных и пост литий-ионных аккумуляторов

450054, Уфа, просп. Октября, д. 69. Тел.:+7(347) 235-55-60. Email: chemorg@anrb.ru

АННОТАЦИЯ

Уфимский Институт химии Уфимского федерального исследовательского центра РАН предлагает проведение исследований электрохимических свойств активных компонентов положительных и отрицательных электродов литий-ионных и пост литий-ионных аккумуляторов, включая зарядную и разрядную емкость, необратимую емкость, кулоновскую и энергетическую эффективность зарядно-разрядного циклирования, средний потенциал заряда и разряда. Исследования электрохимических свойств активных материалов производятся с использованием специализированного программно-аппаратного комплекса.

АННОТАЦИЯ

ЦЕЛЬ НАУЧНОГО ПРОЕКТА

Исследование электрохимических свойств активных компонентов положительных и отрицательных электродов литий-ионных и пост литий-ионных.

ЦЕЛЬ НАУЧНОГО ПРОЕКТА

ЗАДАЧА(И) НАУЧНОГО ПРОЕКТА

• Разработка лабораторной технологии изготовления электродов на основе исследуемых активных материалов. • Исследование влияния состава электродов, электролитов, режимов и температуры циклирования на электрохимические характеристики исследуемых веществ. • Разработка рекомендаций по применению изученных материалов в аккумуляторах различного типа и назначения.

ЗАДАЧА(И) НАУЧНОГО ПРОЕКТА

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ РЕАГЕНТЫ

Исследования электрохимических свойств активных материалов производятся в электрохимических лабораторных ячейках, изготовленных из нержавеющей стали, обеспечивающие плоскопараллельное размещение электродов и поджим электродного модуля тарированными пружинами. Условия размещения электродов, сепаратора и количество электролита максимально приближено к условиям в коммерческих литий-ионных аккумуляторах. При необходимости исследования эффекта масштабирования (увеличения емкости лабораторной аккумуляторной ячейки) возможна сборка многоэлектродных ячеек в мягких метал-полимерных корпусах (pouch cell) с номинальной емкостью 1 Ач и более. Для исследования электрохимических свойств новых активных материалов на их основе изготавливаются электроды, подобные электродам, используемым в литий-ионных аккумуляторах. Состав электродов и электролитов подбираются индивидуально в зависимости от исследуемой электрохимической системы.

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ РЕАГЕНТЫ

ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА

Изготовление электродов, сборка и тестирование ячеек осуществляются согласно общепринятым лабораторным и промышленным практикам. Сборка ячеек осуществляется в перчаточном боксе в атмосфере аргона (содержание воды и кислорода менее 1 ppm) или сухого воздуха (содержание воды менее 2 ppm). Зарядно-разрядное циклирование электрохимических ячеек осуществляется на батарейном тестере BCS-810 (Biologic, Франция). Электрохимические параметры электрохимических ячеек с электродами на основе исследуемых материалов исследуются методами спектроскопии электрохимического импеданса с помощью потенциостата-гальваностата SP-200 (Biologic, Франция).

РЕЗУЛЬТАТ ПРОЦЕССА:

Заключение об электрохимических характеристиках (зарядной и разрядной емкости, необратимой ёмкости, среднем напряжении заряда и разряда, скорости снижения емкости при зарядно-разрядном циклировании) и возможности использования исследуемых материалов в качестве активных компонентов положительных или отрицательных электродов литий-ионных и пост литий-ионных аккумуляторов.

КОНКУРЕНТНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ПРОЦЕССА:

• Исследование электрохимических характеристик активных материалов для положительных и отрицательных электродов в условиях максимально приближенных к условиям их работы в коммерческих литий-ионных аккумуляторах. • Прогнозирование практически достижимой удельной энергии аккумуляторов с различными емкостью и форм факторами на основе экспериментально измеренных характеристик электродов, изготовленных из исследуемых материалов.

ТИП СОТРУДНИЧЕСТВА

Договор на проведение НИР.

КОМАНДА НАУЧНОГО ПРОЕКТА

Егорова Надежда Васильевна

Младший научный сотрудник лаборатории новых материалов для электрохимической энергетики УфИХ УФИЦ РАН

Кузьмина Елена Владимировна

Заведующий лабораторией новых материалов для электрохимической энергетики УфИХ УФИЦ РАН, к.х.н.

Колосницын Владимир Сергеевич

Заведующий отделом электрохимической энергетики УфИХ УФИЦ РАН, д.х.н., проф.