"Разработка и исследование характеристик электрохимических систем на основе интеркалируемых литием электродных материалов и сепарационных материалов из нановолокон, полученных методом электроформования"

Разработан оптимальный полимерный состав с массовой концентрацией на основе смеси поливинилиденфторида и сополимера винилиденфторида с тетрафторэтиленом (PVDF|PTFE) для бескапиллярного электроформования. Полимеры в смеси для электроформования взяты в массовом соотношении 1:1 и растворены в смеси органических растворителей диметилформоамида и бутилацетата (массовое соотношение 1:1) с электропроводящей добавкой 0.1 г·л-1 хлорида лития; определена оптимальная концентрация (8 масс.%) раствора полимеров PVDF|PTFE с целью получения сепарационного материала с однородной бездефектной структурой и высоким количественным выходом целевого продукта при синтезе; предложен технологический режим получения сепараторов методом электрофомования; впервые выполнено сравнительное исследование электрохимических характеристик электродов на основе Li4Ti5O12 и Li3V2(PO4)3 с серией сепараторов на основе: электроформованного волокнистого материала из смеси PVDF|PTFE, полипропилена PP и стекловолоконного материала с использованием электролита на основе перхлората лития в смеси пропиленкарбоната и диметоксиэтана. В качестве электрохимических методов исследования применялись: метод постояннотоковой хронопотенциометрии (гальваностатического заряда-разряда) и метод спектроскопии электрохимического импеданса; предложена литий-аккумулирующая система на основе электродных материалов Li3V2(PO4)3 и Li4Ti5O12, а также электролита 0.67 М LiClO4 в смеси ПК и ДМЭ (7:3 по объему). установлено негативное влияние на состояние анода Li4Ti5O12 накапливающихся в электролите продуктов окисления 1,2-диметоксиэтана в результате контакта анода с электролитом, одновременно контактирующим с Li3V2(PO4)3 при высоких потенциалах заряда; предложены способы минимизации упомянутого эффекта путем подбора оптимального количественного баланса электродных материалов в аккумуляторе; доказана эффективность использования электроформованного материала PVDF|PTFE по физико-химическим параметрам (пористости и смачиваемости) относительно полипропиленового сепаратора в части влияния этих параметров на функциональные (электрохимические) свойства электродов, а также улучшенная ионная проводимость электроформованного сепаратора с электролитом в сравнении с традиционными сепараторами; определены корреляции электрохимических характеристик электродов с различной предысторией и физико-химических характеристик сепараторов при варьировании токовых нагрузок и длительности электрохимического эксперимента.