Соединения титана в литий ионных аккумуляторах
Страница 1

Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы и их более перспективные модификации (литий-полимер-ионные, Li-pol-ion) применяются для широкого круга современных технических устройств (мобильные телефоны, портативные компьютеры и др.) Все больше появляется сообщений об их использовании в автомобилях. [1] Однако к главным недостаткам, препятствующим их повсеместному внедрению, относят сравнительно малую ёмкость и долгое время зарядки. Недавно компания Toshiba объявила (декабрь 2007) о запуске в промышленное производство (март 2008 года) аккумулятора на основе Li4Ti5O12, который можно заряжать за довольно короткий промежуток времени. [2]

В настоящее время [3] наиболее используемой парой электродов в литий-ионных аккумуляторах является пара LiCoO2/C. Однако соединение LiC6, образующееся при введении ионов лития в структуру, например, графита взрывоопасно. Авторы работы [4] к недостаткам графита относят изменение структуры в процессе работы, первоначальную потерю ёмкости (initial loss of capacity). Данные факторы заставляют исследователей рассматривать в качестве анода другие материалы: WO3, MoO3 [4], TiO2 [4, 6, 7, 9, 19-21], V2O5 [8], Si [11], Nb2O5, Li4Mn5O12, Li12Mn4O9 [18], Li4Ti5O12 [3, 5, 9-18, 22-24].

В этой статье мы остановимся лишь на титан-содержащих электродах. К преимуществам использования этих материалов относят лёгкость приготовления, низкую себестоимость, а также инертность по отношению к электролиту [13] и отсутствие изменений в структуре при интеркаляции и деинтеркаляции лития [5, 17].

Структура диоксида титана состоит из октаэдров TiO6, между которыми существует пространство, размер которого достаточен для свободного проникновения ионов лития [1]. В соответствии с кратким обзором, представленным в работе [17], структура Li4Ti5O12 была впервые описана Dischanvers в 1971 году. Li4Ti5O12 - частный случай соединений, описывающихся общей формулой Li1+xTi2-xO40<х4Ti5O12обладает довольно большой теоретической ёмкостью, 175 мАч/г, однако на практике в основном удается получить величины около 150-160 мАч/г [5, 12, 13, 17].

Другие статьи из раздела

Климонский С. О., «Управление световыми потоками с помощью фотонно-кристаллических и световодных микроструктур»

«Управление световыми потоками с помощью фотонно-кристаллических и световодных микроструктур»: под таким названием 1-го апреля 2013 года на химическом факультете МГУ имени М.В. Ломоносова состоялось выступление доцента ФНМ МГУ, кандидата физико-математических наук Сергея Олеговича Климонского в рамках Открытого междисциплинарного семинара МГУ «На стыке наук и идей».


Ловля солнечных нейтрино: историческая ретроспектива

27 августа в журнале Nature появилась статья участников международной коллаборации, работающих на нейтринном детекторе Borexino в итальянской подземной Национальной лаборатории Гран-Сассо. Члены этой группы, куда входят и сотрудники российских научных центров, сообщили о первой прямой регистрации нейтрино, которые рождаются на начальном этапе цепочки термоядерных реакций, приводящих к выделению почти всей энергии, генерируемой в центре Солнца. Тем самым они сделали решающий шаг к завершению программы полного детектирования нейтринных потоков солнечного происхождения. Эта программа начала осущестляться ровно полвека назад и стала самым долгоживущим исследовательским проектом во всей истории астрофизики.


Хотите знать всё, что захотите? Это возможно – стоит только захотеть!

... органических веществ из курса химии, которая, в своё время, ошибочно считала органические элементы единственным необходимым материалом для образования живой материи – именно в результате такой ошибки появилось название «Органическая химия».Вселенная...