"Электрохимические свойства материалов на основе титанатов лития и натрия для аккумуляторов с апротонным электролитом"

Синтезирован композит титаната лития с углеродом и наночастицами серебра, удельная разрядная емкость которого в форсированных режимах в 2 раза превышает удельную емкость титаната лития; установлено, что титанат лития, допированный галлием, при циклировании в расширенном диапазоне потенциалов от 0.01 до 3 В характеризуется повышенной стабильностью по сравнению с недопированным титанатом лития, а расширение диапазона циклирования приводит к увеличению разрядной емкости почти в 2 раза по сравнению с традиционным диапазоном циклирования (от 1 до 3 В) титаната лития; показано, что основными причинами деградации титаната натрия при циклировании являются частичное изменение его микроструктуры и рост пленки твердого электролита на поверхности частиц; обнаружено, что в электролитах на основе пропиленкарбоната возможно циклирование отрицательных электродов на основе титанатов лития и натрия в диапазоне температур от +60 до −45 оС при токовых нагрузках до 1С; температурная зависимость поляризации титанатов лития и натрия соответствует энергии активации 26 кДж/моль и 31 кДж/моль, соответственно; энергия активации диффузии натрия в композите NTO@C составляет 51 кДж/моль.; с использованием феррофосфта лития, допированного иттрием и никелем, и титаната лития, допированного галлием, изготовлен литий-ионный аккумулятор повышенной мощности, соизмеримой с мощностью электрохимических суперконденсаторов. Впервые показано, что в композитах LTO@C@Ag проявляется эффект повышения удельной ёмкости при повышенных токах за счёт комбинации углеродного покрытия на частицах титаната лития и наличия межчастичных включений серебра. Впервые установлено, что допирование титаната лития галлием позволяет расширить диапазон обратимого циклирования без существенной деградации и с увеличением удельной ёмкости. Впервые получены данные об электрохимических характеристиках титанатов лития и натрия в широком диапазоне температур. Продемонстрирована возможность разработки литий-ионных и натрий-ионных аккумуляторов, работоспособных при пониженных температурах (до −45 о С).