ИСТИНА

Литий-воздушный аккумулятор (ЛВА) является одним из перспективных химических источников тока, способным превзойти используемые литий-ионные аккумуляторы по ряду параметров. Однако данная система далека от практической реализации ввиду ряда проблем, в частности деградации материала положительного электрода (как правило, на основе углерода) в ходе циклировании. В качестве альтернативного материала был предложен карбид титана TiC. Однако поверхность карбида титана легко окисляется, при этом продукты окисления пассивируют электрод. Состав, толщина и плотность слоя пассивирующих продуктов могут оказывать существенное влияние на эффективность работы электрода, поэтому исследование электрохимических и химических процессов на данном электроде, а также изучения образующейся пассивирующей плёнки крайне важно для разработки положительного электрода ЛВА. Циклическая вольтамперометрия дисковых электродов из плотной керамики карбида титана показывает заметное различие скорости пассивации в электролитах на основе различных растворителей. Было продемонстрировано, что с увеличением донорного числа растворителя, которое коррелирует с энергией сольватации лития в данной среде, скорость пассивации падает, кроме того вид кривых ЦВА сильно различается в высокодонорных и низкодонорных электролитах. По кривым ЦВА, полученным при различной скорости развёртки согласно уравнению, описанному Николсоном Р.С., была определена константа скорости переноса электрона. Значение данной константы, измеренной на исходном, а также на «пассивированном» электроде (после 500 циклов заряда-разряда) в рамках этого метода совпадают. Для анализа состава и микроструктуры электроды были охарактеризованы методами спектроскопии комбинационного рассеяния и растровой электронной микроскопии. В ходе работы было показано преимущество электролитов на основе высокодонорных растворителей в качестве электролита ЛВА. При этом на данный момент не удалось определить химический состав пассивирующей плёнки, в связи с чем в дальнейшем планируется использование поверхностно-чувствительных методов, в частности РФЭС.