ПРИМЕНЕНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ДОБАВОК И ВОДНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ СВЯЗУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ НА ОСНОВЕ ФОСФАТА ЖЕЛЕЗА ЛИТИЯ ДЛЯ ЛИТИЙ ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРАХ

Авторы

  • Альфира Сабитова НАО университет имени Шакарима
  • Ажар Абдрахманова НАО Университет им. Шакарима
  • Балкен Кудерина Кокшетауский университет им. Ш.Уалиханова
  • Нурия Омарова Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева

Ключевые слова:

литий-ионные аккумуляторы, оксид графена, карбоксиметилцеллюлоза, бутадиен-стирольные каучуки, восстановленные углеродные нанотрубки, метод Хаммерса., lithium-ion batteries, graphene oxide, carboxymethylcellulose, styrene-butadiene rubbers, reduced carbon nanotubes, lithium iron phosphate, cathode, Hummers method

Аннотация

 Положительные электроды имеют значительную роль в работе литий ионных аккумуляторов. Неактивные составляющие электродного покрытия – электропроводящая добавка и полимер связующее вещество являются ключевыми компонентами для эффективной работы активного материала. Поэтому минимизация токсичности одних и синтез или модификация других остаются актуальной темой повышения энергоемкости литий ионных аккумуляторов, что является главной задачей данной работы.  Синтез и модификация наноструктурированных углеродных электропроводящих добавок и исследование их влияния на удельные характеристики электрода в сочетании с водорастворимыми полимерами.  В ходе исследований были найдены оптимальные составы положительного электрода:1) с применением водных полимеров, 2) с добавлением синтезированного оксида графена, полученного методом Хаммерса; 3) с добавлением модифицированных углеродных нанотрубок, полученных методом Хаммерса.  Синтезированный методом Хаммерса оксид графена и восстановленные этим же методом углеродные нанотрубки выдают разрядную удельную емкость больше 150 мАч/г и 140 мАч/г соответственно, при теоретической емкости данного активного материала 160-170 мАч/г, т.е. использование их вместо коммерческих проводящих добавок позволяет значительно повысить удельные характеристики положительных электродов. Это связано с увеличением кинетики переноса ионов лития внутри активного материала из-за множества структурных дефектов вследствии синтеза, кроме того, они лучше диспергируются в воде, а также возможно получения толстых слоев покрытий.

Загрузки

Опубликован

2022-09-28