Публікації, в яких представлені результати проекту |
102 Формирование стабильной аморфной фазы в покрытом углеродом кремнии при глубоком электрохимическом литировании |
Автори: | С.П. Куксенко, И.О. Коваленко, Ю.А. Тарасенко, Н.Т. Картель | |
Реферат: | Изучено электрохимическое поведение микро- и нанопорошков кремния с нанесенным физическим (механический размол) и химическим (пиролиз) методами углеродным покрытием как активных материалов отрицательного электрода литий-ионных аккумуляторов. Установлена уникальная роль углерода в формировании стабильной (некристаллизующейся) аморфной фазы в наружном слое кремния при его глубоком литировании. Эта фаза способствует увеличению сохраняемости обратимой емкости кремниевых электродов и снижению их накопленной необратимой емкости. Покрытый углеродом нанокремний имеет обратимую удельную емкость 2029 мАч/г, эффективность первого цикла 81,3% и сохраняемость обратимой емкости 90,8% после 100 циклов в режиме пт/пн (С/2, 5 мВ, С/200), пт (С/2, 1,0 В). | |
Ключові слова: | літій-іонні акумулятори, анодні матеріали, нанокремній, композити, літіювання-делітіювання | |
Видання: | Хімія, фізика та технологія поверхні | | | 2010,
57-71,російська |
102 Параметры циклирования кремниевых анодных материалов литий-ионных аккумуляторов |
Автори: | С.П. Куксенко | |
Реферат: | Новый параметр - "накопленная необратимая емкость" предложен для оценки пригодности материалов в качестве активного компонента анода литий-ионных аккумуляторов. Проведен разносторонний анализ и рассмотрены пути улучшения параметров циклирования кремниевых наноматериалов. | |
Ключові слова: | літій-іонні акумулятори, нанокремній, фторетиленкарбонат,
карбоксиметилцеллюлоза, зворотня ємність, накопичена незворотня ємність | |
Видання: | Журнал прикладной химии | | | 2010,
589-595, |
102 Параметры циклирования графита марки MAG как анодного материала литий-ионных аккумуляторов |
Автори: | С.П. Куксенко | |
Реферат: | Проведен совокупный анализ параметров циклирования (обратимой удельной емкости, кулоновской эффективности и необратимой потери емкости циклов, накопленной необратимой емкости и сохраняемости обратимой емкости) синтетического графита марки MAG при его использовании в качестве активного материала отрицательного электрода литий-ионных аккумуляторов. | |
Ключові слова: | літій-іонні акумулятори, анод, синтетичний графіт, карбоксиметилцеллюлоза, зворотня ємність, накопичена незворотня ємність | |
Видання: | Журнал прикладной химии | | | 2010,
596-600, |
102 Кремниевые электроды литий-ионных аккумуляторов: пути улучшения параметров циклирования |
Автори: | С.П. Куксенко | |
Реферат: | Экспериментально показана возможность существенного повышения основных парметров циклирования нанопорошков кремния при покрытии их углеродом и изучена природа некоторых процессов, протекающих в объеме и на поверхности кремниевых анодных материалов. | |
Ключові слова: | літій-іонні акумулятори, кремнієві нанопорошки, вуглецеве покриття, фторетиленкарбонат, вініленкарбонат, етиленсульфіт, карбоксиметилцеллюлоза, зворотня ємність, накопичена незворотня ємність | |
Видання: | Фундаментальные проблемы преобразования энергии в литиевых электрохимических системах / под ред. М.С. Плешакова. - Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ)б 2010ю - 363 с. | | | 2010,
147-151,російська |
102 Получение композита кремний-графит для гибридного электрода литий-ионных аккумуляторов |
Автори: | С.П. Куксенко, И.О. Коваленко | |
Реферат: | Проведен совокупный анализ параметров циклирования (обратимой удельной емкости, кулоновской эффективности циклов, накопленной необратимой емкости и сохраняемости обратимой емкости) гибридного электрода на основе смеси синтетического графита MAG и полученного механическим размолом композита кремний-графит. | |
Ключові слова: | літій-іонні акумулятори, анодні матеріали, композит кремній-графіт, фторетиленкарбонат, вініленкарбонат, етиленсульфіт, карбоксиметилцеллюлоза, зворотня ємність, накопичена незворотня ємність | |
Видання: | Журнал прикладной химии | | | 2010,
1672-1676, |
102 Нанопорошок кремния как активный материал гибридных электродов литий-ионных аккумуляторов |
Автори: | С.П. Куксенко, И.О. Коваленко | |
Реферат: | Проведен совокупный анализ парметров циклирования (обратимой удельной емкости, кулоновской эффективности первого цикла, накопленной необратимой емкости и сохраняемости обратимой емкости) гибридных электродов на основе механических смесей нанопорошка кремния с синтетическими графитами KS6 и MAG при использовании связующих различной природы в сравнении с графитовыми электродами. | |
Ключові слова: | літій-іонні акумулятори, гибридні електроди, нанопорошок кремнію, синтетичні графіти, зв'язуючи матеріали, зворотня ємність, накопичена незворотня ємність, утримання ємності | |
Видання: | Журнал прикладной химии | | | 2011,
1107-1115, |
102 Нанокомпозит кремний-углерод для гибридных электродов литий-ионных аккумуляторов |
Автори: | С.П. Куксенко, И.О. Коваленко, Ю.А. Тарасенко, Н.Т. Картель | |
Реферат: | Обратимая емкость 434 Ач/кг, сохраняемость емкости 95,6%, высокая кулоновская эффективность (99,86% к 25 циклу) и, как следствие, относительно низкая накопленная необратимая емкость 80,6 Ач/кг достигнуты для гибридного электрода на основе механической смеси (95:5 мас.%) графита марки MAG и нанокомпозита кремний-углерод после 102 глубоких заряд - разрядных циклов при токе С/2 в 1М растворе LiPF6/ФЭК+ЭМК (30:70 об.%) с добавками ВК и ЭС. | |
Ключові слова: | літій-іонні акумулятори, гибридні електроди, кремній-вуглецеві нанокомпозити, фторетиленкарбонат, віниленкарбонат, етиленсульфіт, карбоксиметилцеллюлоза, зворотня ємність, накопичена незворотня ємність | |
Видання: | Вопросы химии и химической технологии | | | 2011,
299-303,російська |
102 Синтез у сольових розплавах та електрохімічні властивості нанопорошку LiFePO4 |
Автори: | С.М. Мальований, Е.В. Панов | |
Реферат: | Чистий нано-розмірний LiFePO4 та LiFePO4 покритий вуглецевою плівкою (LiFePO4/С) матеріал позитивного електроду був синтезований новим методом – взаємодією в сольовому розплаві. Вивчено процес електрохімічної інтеркаляції / деінтеркаляції катіонів літію в матеріал. Підтверджено, що катод, виготовлений із нанопорошку LiFePO4 отриманого новим способом, має високі ємнісні та кінетичні характеристики. | |
Ключові слова: | Li-іонний акумулятор, літій залізо фосфат, сольовий розплав | |
Видання: | Вопросы химии и химической технологии | | | 2011,
47-50,українська |
102 Электрохимические свойства проводящих структур фосфатов подгруппы железа |
Автори: | Э.В. Панов, С.М. Малеваный, Ю.А. Тарасенко, Н.Т. Картель | |
Реферат: | Анализируются данные за последние 10 лет по катодным материалам на основе литированных фосфатов подгруппы железа. Обсуждаются методики синтеза проводящих фосфатов со структурой оливина и методы увеличения заряда и стабильности заряд-разрядных характеристик катодного материала. | |
Ключові слова: | фосфати підгрупи заліза, синтез, властивості, катодний матеріал | |
Видання: | Вопросы химии и химической технологии | | | 2011,
111-114,російська |
102 Электрохимические исследования и квантовохимические расчеты системы SinLim |
Автори: | С.П. Куксенко, В.С. Куць, Ю.А. Тарасенко, Н.Т. Картель | |
Реферат: | Эффективными, но неосуществивыми в промышленных литий-ионных аккумуляторах, способами повышения параметров циклирования Si-электродов являются ограничение заряда высокими потенциалами и проведение заряда большими токами, т.е. сокращение времени нахождения электрода при низких потенциалах относительно Li+/Li0. Эти способы широко используются в академических исследованиях без учета практической применимости полученных результатов. В работе экспериментально показано, что подавляя кристаллизацию a-SiLix в Si4Li15 и способствуя формированию аморфных или наноструктурных состояний сплавов литий-кремний, можно существенно улучшить электрохимические параметры кремнийсодержащих электродов литий-ионных аккумуляторов при заряде в режиме, который применяется для реальных изделий. Особенности поведения электрохимической системы Si/Li обоснованы квантовохимическими расчетами кластерных моделей сплава SinLim в зависимости от соотношения числа атомов Si и Li. Для этого на теоретическом уровне рассмотрено пространственное и электронное строение нанокластеров Sin (n = 2-16) SinLim (n = 4, 8, 12, 16; m = 2-54). | |
Ключові слова: | | |
Видання: | Хімія, фізика та технологія поверхні | | | 2011,
221-228,російська |
102 Синтез и свойства катодного материала – литированного фосфата железа – для литий-ионных аккумуляторов |
Автори: | Э.В. Панов, С.М. Малеваный, Ю.А. Тарасенко, Н.Т. Картель | |
Реферат: | Показаны возможности регулирования электрохимических свойств катодного материала - LiFePO4 - путем изменения методов и условий его синтеза. Обсуждаются оптимальные способы получения нанокомпозита LiFePO4 с проводящим углеродом (механическая смесь компонентов или покрытие на зернах LiFePO4), а также методы улучшения обратимости электродного процесса (пики на ЦВА 3,3/3,5В), стабильности циклирования катода, достижения высоких зарядных характеристик (до 150 мАч/г) путем допирования композита LiFePO4/С катионами переходных металлов Mn, Cr, Ni, Zn и др. и анионами Cl-. | |
Ключові слова: | нанокомпозит LiFePO4/С, синтез і допування катіонами перехідних металів та Cl–, властивості і характеристики катоду | |
Видання: | Вісник Харківського національного університету. Хімія | | | 2012,
274-281,російська |
102 Алюминиевая фольга как анодный материал литий-ионных аккумуляторов: влияние состава электролита на параметры циклирования |
Автори: | С.П. Куксенко | |
Реферат: | На примере алюминия показана возможность пространственной стабилизации сплавообразующих электродов литий-ионных аккумуляторов путем целенаправленного формирования на их поверхности тонкого плотного неорганического слоя и эластичного органополимерного покрытия из продуктов электровосстановления компонентов электролитов для улучшения сохраняемости обратимой емкости и подавления процессов, вызывающих необратимую емкость. Предлагается использовать алюминиевую фольгу как удобный материал, а общий подход как методологический прием для ускоренного составления приемлемой формулы электролитов при циклировании электродов и с другими элементами, образующими сплавы с литием (в частности, с кремнием и оловом). | |
Ключові слова: | літій-іонний акумулятор, анод, алюміній, електролит, фторетиленкарбонат, етилметилкарбонат, віниленкарбонат, етиленсульфіт | |
Видання: | Электрохимия | | | 2013,
73-82, |
102 Кремнийсодержащие аноды с низкой накопленной необратимой емкостью для литий-ионных аккумуляторов |
Автори: | С.П. Куксенко | |
Реферат: | В рамках концептуально новой стратегии о размещении частиц кремния в жестком каркасе матрицы изготовлены гибридные электроды из смесей синтетического графита с небольшими добавками композитов нанокремний/твердый углерод и микрокремний, природный графит/твердый углерод. Достигнутые параметры циклирования электродов (высокая нагрузочная емкость и низкая накопленная необратимая емкость) обусловлены их высокой плотностью и формированием стабильной границы раздела электрод | электролит. | |
Ключові слова: | літій-іонні акумулятори, гібридні електроди, синтетичний графіт, жорсткий вуглець, нанокомпозити, нанокремній, функціональні електроліти, навантажена ємність, накопичена незворотня ємність | |
Видання: | Журнал прикладной химии | | | 2013,
756-765, |
102 Литированные фосфаты железа и некоторых d-металлов: синтез в расплавах, физико-химические и электродные свойства |
Автори: | С.М. Малёваный, Э.В. Панов, Ю.А. Тарасенко, Н.Т. Картель | |
Реферат: | Нанокристаллы LiFePO4, LiCoPO4, LiMnPO4, LiFe1-xCrxPO4, LiFe1-xMnxPO4 синтезированы осаждением в расплаве LiNO3 (400 – 450 оС). Фазовый и химический состав, микроструктура,
морфология полученных образцов порошков фосфатов и их нанокомпозитов с углеродом исследованы методами рентгенофазового анализа и спектрально-эмиссионного анализа, а также электронной микроскопии. По данным циклической вольтамперометрии (ЦВА) и снятых
гальваностатических кривых электродный процесс на синтезированных в расплавах образцах отличает обратимость, низкие потери ёмкости и хорошая кинетика циклирования. Для
замещенных фосфатов пики на ЦВА оказались существенно больше, чем для LiFePO4. | |
Ключові слова: | | |
Видання: | Сборник научных трудов "Поверхность" | | | 2013,
144-154,російська |
102 Кремнийсодержащие аноды с высокой нагрузочной емкостью для литий-ионных аккумуляторов |
Автори: | С.П. Куксенко | |
Реферат: | Проведен сравнительный анализ циклического поведения гибридных электродов на основе механических смесей синтетического графита MAG с нанопорошком кремния и с керамическим каркасно-упорядоченным композитом
“нано-Si/SiO2/твердый углерод” в 1 М растворе LiPF6 в смеси
монофторэтиленкарбоната и этилметилкарбоната в соотношении 30 : 70 об. % с добавками 3 мас. % виниленкарбоната и 2 мас. % этиленсульфита. Высокая нагрузочная емкость (до 6.8 мА ч/см2 при толщине электродного слоя 37 мкм) и приемлемые величины накопленной необратимой емкости электродов с композитом достигнуты благодаря их высокой плотности и формированию стабильной границы раздела
“кремнийсодержащий электрод|электролит”. | |
Ключові слова: | гібридні електроди для літій-іонних акумуляторів, керамічний каркасно-впорядкований композит "нано-Si/SiO2/жорсткий вуглець", кремнієвий нанопорошок, синтетичний графіт MAG, навантажена ємність, накопичена незворотня ємність | |
Видання: | Электрохимия | | | 2014,
599-610, |
102 Синтез и электрохимические характеристики композита LiFePO4/C в электролите на основе LiBOB |
Автори: | О.В. Потапенко, Э.В. Панов, В.А. Диамант, А.В. Потапенко | |
Реферат: | Проведен твердофазный синтез композитного электродного материала LiFePO4/C. Показано, что при данном методе синтеза происходит укрупнение частиц с образованием агрегатов средний размер которых составляет около 1 мкм, а количество углерода, образовавшегося в процессе синтеза соответствует 19%. Удельная емкость LiFePO4 изменяется от 142 до 70 мА·ч/г при увеличении плотности тока от 0,2 до 5С. Значение коэффициента диффузии лития по данным ЦВА в LiFePO4/C составляет 1,94·10-13 см2/с при катодном и 3,87·10-13 см2/с при анодном процессе, соответственно. | |
Ключові слова: | | |
Видання: | Украинский химический журнал | | | 2014,
52-56,російська |
102 Середньотемпературний синтез та електрохімічні властивості нанокомпозиту «C/LiFePO4» – катоду літій-іонного акумулятора |
Автори: | О.В. Потапенко, Ю.О Тарасенко, М.Т. Картель, Е.В. Панов,
А.В. Потапенко, В.А. Галагуз | |
Реферат: | Запропоновані методики середньотемпературного синтезу в розплавах LiNO3 і NaCl-KCl нанокристалів «C/LiFePO4» - катодного матеріалу для літій-іонного акумулятора. Показано, що утворюються порошки з середнім розміром частинок ~18 нм, зі структурою олівіну та з фрагментами карбону на поверхні. Електрохімічне тестування зразків показало наступні характеристики: опір електроду та переносу заряду 75 і 100 Ом, коефіцієнт дифузії літію - 410-13 см2/с, зарядна ємність 140 мАгод/г при струму 30 мА/г та піках 3.1 і 3.7 В. | |
Ключові слова: | синтез у розплавах, літійферумфосфат, нанокомпозит, дифузія літію, зарядна ємність | |
Видання: | Сборник научных трудов "Поверхность" | | | 2014,
184-192,українська |
102 102 Непористий 3D-кремній – високоефективний електродний наноматеріал для літій-іонних акумуляторів нового покоління |
Автори: | С.П. Куксенко | |
Реферат: | | |
Ключові слова: | | |
Видання: | Збірник розробок “НАНОТЕХНОЛОГІЇ ТА НАНОМАТЕРІАЛИ” / “NANOTECHNOLOGY AND NANOMATERIALS”. Technology Developments Book. Edited by Dr. Olena Fesenko. – Lviv: Eurosvit, 2014. 264 p. | | | 2014,
218-219, |
102 Hard carbon nanomaterials for next-generation energy storage |
Автори: | S.P. Kuksenko | |
Реферат: | | |
Ключові слова: | | |
Видання: | | | | 2014,
,англійська |
102 Nonporous nanostructured 3D-silicon for anodes of lithium-ion batteries |
Автори: | S.P. Kuksenko | |
Реферат: | | |
Ключові слова: | | |
Видання: | | | | 2013,
,англійська |
102 Advanced energy conversion and storage silicon nanomaterials |
Автори: | S.P. Kuksenko, Yu.A. Tarasenko, M.T. Kartel' | |
Реферат: | | |
Ключові слова: | | |
Видання: | | | | 2013,
,англійська |
102 102 102 102 102 102
Конференції, семінари, читання, на яких представлені результати проекту |
102 102 102 102 102 102 102 102 102
|
102 Напрям 6. Нанохімія Мета:розробка фундаментальних засад щодо створення новітніх високоенергоємних та дешевих електродних матеріалів на основі наноструктурованих порошків кремнію і літійзалізофосфату для літій-іонних акумуляторів нового покоління Очікувані результати:Випуск нового виду продукції: методів, теорій Етап 1:Вивчення впливу функціоналізації поверхні та складу неводного електроліту на електрохімічні параметри електродних наноматеріалів при тривалому зворотньому літіюванні Етап 2:Розробка нових складів електроліту з покращеними параметрами для забезпечення ефективного зворотнього окиснення/відновлення електродних наноматеріалів. Оптимізація процесів синтезу кристалів LiFePO4 у сольових розплавах з метою досягнення відтворюваності за складом та властивостями Етап 3:Вдосконалення методів синтезу нанокремній-вуглецьвмісних матеріалів та нанокристалів LiFePO4 з урахуванням впливу реакційного середовища на розмір, фазовий склад та кристалічність часток. Оптимізація електрохімічних параметрів електродів на їх основі Етап 4:Вивчення фізико-хімічних особливостей процесів інтеркалювання-деінтеркалювання літію у вуглець-вмісну матрицю композиту з нанокремнієм та нанокристали LiFePO4 Етап 5:Синтез дослідних партій порошків нанокремнію та нано-LiFePO4. Характерізація нанопорошків, виготовлення дослідних електродів та їх тестування
|