Энергоэффективность и энергосбережениепо теме:Окислительно-восстановительные процессы c участием графена и его производных в электрохимических системах для запасания энергии (заключительный)

Растворным методом синтезированы композиты на основе серы и оксида графена различной морфологии и состава (С:O). Разработана методика определения серы в составе полученных композитов, основанная на термогравиметрическом анализе, совмещенном с масс-спектрометрией газофазных продуктов термогравиметрии. Подобран оптимальный состав композита, в котором углеродсодержащая добавка равномерно покрывает частицы серы. Установлена зависимость покрытия частиц серы от количества углеродной добавки и от соотношения C:O в ней. Исследования электрохимической активности оксида графена в процессе циклирования катода на основе композита «сера/оксид графена» в Li-S аккумуляторах, а также в катодах на основе «V₂O₅/ВОГ» углеродная добавка на основе оксида графена/ВОГ несущественно восстанавливается/окисляется в рабочих диапазонах потенциалов для Li-S (1,5 до 2,5 В отн. Li+/Li) и Li-V₂O₅ S (2 до 4 В отн. Li+/Li) аккумуляторов и вносит незначительный вклад в удельную емкость исследованных аккумуляторов (< 1%). При использовании оксида графена в качестве добавки или активного компонента в диапазоне потенциалов ниже 2,5 В отн. Li+/Li необходимо обращать внимание на редокс оксида графена вследствие его необратимого восстановления, в ходе которого частично восстанавливаются кислородные группы, увеличивается электрическая проводимость, уменьшаются удельная площадь поверхности и полярность материала, а следовательно, существенно меняется его роль в электрохимическом процессе.