ИСТИНА

Одним из направлений дальнейшего развития литий-ионных аккумуляторов является модификация используемых в настоящее время катодных материалов [1]. Для улучшения электрохимических характеристик катодных материалов на основе Li1-x(Ni,Mn,Со)O2 широко используется нанесение покрытий одного из двух основных типов[2]. Покрытия на основе различных форм углерода используются для увеличения электронной проводимости, а покрытия на основе различных неорганических соединений применяются для уменьшения негативного воздействия электролита на катодный материал. При всем многообразии исследуемых добавок, информация относительно их химического взаимодействия с катодным материалом в литературе практически отсутствует. В связи с этим целью данной работы было исследование высокотемпературного взаимодействия возможных добавок с Li1-x(Ni,Mn,Со)O2, поиск химически инертных соединений и оценка возможности одновременного использования барьерных и проводящих покрытий. В качестве предполагаемых добавок рассматривались продукты взаимодействия индивидуальных оксидов (SnO2, Al2O3, TiO2) с фазой Li1-x(Ni,Mn,Со)O2. Для этого Li2SnO3, Li4Ti5O12, LiAlO2 в различных процентных соотношениях вводились различными способами при синтезе катодных материалов. Процессы высокотемпературного взаимодействия этих соединений с Li1-x(Ni,Mn,Со)O2 исследовались методами рентгенофазового анализа и сканирующей электронной микроскопии. В ходе предыдущих исследований была установлена инертность СеО2 по отношению к Li1-x(Ni,Co,Mn)O2. В данной работе была проведено сопоставление эффективности различных методов введения оксида церия в качестве модифицирующей добавки. Для оценки эффективности одновременного использования барьерного и проводящего покрытий на композитный материал Li1-x(Ni,Co,Mn)O2.–CeO2 наносилось пироуглеродное покрытие путем термического разложения полистирола в присутствии Li1-x(Ni,Co,Mn)O2. С помощью спектроскопии комбинационного рассеяния было проведено сравнение различных способов нанесения углеродного покрытия. В результате проведенных исследований установлено, что многие соединения, которые в литературе рассматриваются в качестве инертных по отношению к Li1-x(Ni,Co,Mn)O2, реагируют с ним с образованием твердых растворов или новых соединений с индивидуальной структурой. На основании полученных данных разработаны методы наиболее эффективного введения оксида церия при модификации катодного материала на основе Li1-x(Ni,Co,Mn)O2 и нанесения углеродного покрытия на полученный таким образом композит Li1-x(Ni,Co,Mn)O2-СеО2.. При этом впервые получены тройные композиты состава Li1-x(Ni,Co,Mn)O2+5%CeO2+С. Электрохимические свойства нового катодного материала исследованы методами гальваностатического циклирования и циклической вольтамперометрии.