|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Кинетические ограничения катодных материалов для натрий-ионных аккумуляторов в условиях высоких плотностей тока и низких температурдипломная работа (Специалист)
- Научные руководители: Никитина Виктория Андреевна, Федотов Станислав Сергеевич
- Автор: Сивенкова Елизавета Владимировна
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2023
- Аннотация: Натрий-ионные аккумуляторы (НИА) – привлекательная альтернатива литий-ионным аккумуляторам (ЛИА) ввиду более низкой стоимости и более широкой распространенности соединений натрия. Потенциально, НИА могут заменить ЛИА в ряде приложений, например, в секторе стационарного запасания энергии. В настоящее время активно развивается область разработки новых катодных и анодных материалов для НИА. Кинетика интеркаляции является важной областью исследования ввиду того, что кинетические закономерности интеркаляции определяют скоростную способность металл-ионных аккумуляторов (МИА), а также их поведение при низких температурах. Известно, что практическая емкость большинства ЛИА резко снижается при температурах ниже -20 °С, что связано в первую очередь с высокими активационными барьерами стадий твердотельной диффузии ионов и межфазного переноса заряда. Недавние исследования, посвященные разработке новых материалов для НИА, показали, что для некоторых натрий-интеркалирующих материалов (например, для соединения NaVPO4F со структурой типа KTiOPO4) характерны крайне низкие энергетические барьеры диффузии ионов, а также достаточно низкие величины межфазных сопротивлений, что позволяет считать такие материалы более перспективными по сравнению с литиевыми аналогами для использования при низких температурах и при высоких токах разряда. Однако, на сегодняшний день, в литературе отсутствуют систематические исследования кинетических ограничений катодных материалов для НИА, что не позволяет сделать рациональный выбор наиболее перспективных объектов для практических приложений. В настоящей работе проведено исследование электрохимического поведения слоистых оксидов O3-NaNi1-x-yFexMnyO2 с разным соотношением атомов переходных металлов в органических электролитах различного состава. Целью работы являлось выявление наиболее перспективных составов для использования в условиях высоких плотностей тока и низких температур. В работе решены задачи определения коэффициентов диффузии ионов натрия в структурах O3-NaNi1-x-yFexMnyO2, а также оценки изменения сопротивлений межфазных границ при циклировании потенциала электродов на основе исследуемых материалов в различных условиях. Сделаны выводы о зависимости циклической стабильности от состава электролита и от анодного предела при гальваностатических измерениях. Охарактеризована скоростная способность материалов, а их низкотемпературные характеристики сопоставлены с таковыми для материалов Na3V2(PO4)2F3 и NaVPO4F.
- Добавил в систему: Никитина Виктория Андреевна