CC BY
74
17
Электролитические композиты Со, Ni-биметаллосульфидов с гидрофилизированными многостенными углеродными нанотрубками в макетном литиевом аккумуляторе
Р. Д. Апостолова3, О. В. Коломоец3, М. О. Даниловь, Е. М. Шембель3
аГВУЗ «Украинский государственный химико-технологический университет», пр. Гагарина, 8, г. Днепропетровск, 49005, Украина, e-mail: shembel@onil.dp.ua ьИнститут общей и неорганической химии им. В.И. Вернадского Национальной академии наук Украины, пр. Палладина, 32/34, г. Киев-142, 03680, Украина, e-mail: danilovmickle@rambler.ru
Электролитические композиты Co, Ni-биметаллосульфидов с гидрофилизированными многостенными углеродными нанотрубками (Со, Ni-S, С) представляются более перспективными электродными материалами в редокс-реакции с литием, чем композиты сульфидов переходных металлов с графитами. Разрядная емкость Со, Ni-S, С-композитов в макетном литиевом аккумуляторе (550-725 мА-ч/г) превосходит теоретическую разрядную емкость графита (372 мА-ч/г), используемого в коммерческих литий-ионных батареях.
Ключевые слова: Co, Ni-биметаллосульфиды, гидрофилизация, многостенные углеродные нанотрубки, литиевый аккумулятор.
УДК 541.136
Литиевые и литий-ионные (ЛИ) батареи становятся все более востребованными в связи с исчерпаемостью природных энергоресурсов и ростом потребности человечества в автономных мобильных источниках электропитания. Эволюция ЛИ технологий способствовала множеству функциональных применений ЛИ батарей, основное из которых - электроснабжение портативной электронной техники. Для масштабных потребностей электротранспорта необходимы более энергоемкие, мощные, высокоскоростные и недорогие источники тока, ключевым путем развития которых является синтез новых активных наноразмерных электродных материалов. В ряду последних интерес представляют углеродные нанотрубки (УНТ). В ЛИ системах УНТ используют и исследуют в отрицательных электродах, а также в композиции с активными материалами положительных электродов.
В отрицательных электродах разрядная емкость УНТ может быть ниже (250 мА-ч/г [1]) сравниваемой (340 мА-ч/г [2]) с таковой графита или превышать его теоретическую емкость, равную 372 мА-ч/г [3]. Разрядная емкость УНТ во многом зависит от структуры последних и структурной организации в литиевой аккумуляторной системе. В многостенных углеродных нанотрубках (МУНТ), вертикально ориентированных на никелевом коллекторе в направлении ионной диффузии, достигается разрядная емкость 750 мА-ч/г при плотности тока 57 мА/г, в неупорядоченных аналогах УНТ - 158 мА-ч/г [3]. Разрядная емкость одностенных углеродных нано-
трубок (ОУНТ), по данным [4], составляет 460 мА-ч/г, что соответствует стехиометрии Lii,23C6. К сожалению, их высокая разрядная емкость 1200 мА-ч/г, которая теряется после заряжения в первом цикле (необратимая емкость), связана с развитой поверхностью (350 см2) и характерна для большинства УНТ. Удельная емкость оценивается стехиометрией LiC6 для закрытых ОУНТ, LiC3 - для открытых [5].
УНТ в составе композитных положительных электродов улучшают многие свойства активных электродных материалов: LiFePO4 [6], LiCoO2 [7], V2O5 [8]. Повышаются их электропроводность, мезопористость, скоростные характеристики, эффективность циклирования.
Удивительная способность УНТ повышать механическое сцепление частиц активного электродного материала [6] может быть полезной при необходимости усилить адгезионную прочность электродных материалов. В частности, в этом нуждаются электролитические тонкослойные сульфиды переходных металлов, которые при длительном циклировании в литиевом аккумуляторе теряют разрядную емкость из-за ослабления адгезии к подложке [9]. Углеродные материалы из ряда графитов, электролитически соосажденные с металлосульфидами, повышают адгезионную прочность последних и значительно улучшают их электрохимические характеристики [10, 11]. В продолжение этих исследований в данной работе для стабилизации электрохимических характеристик тонкослойных электролитических Co, Ni-биметаллосульфидов в редокс-
© Апостолова Р.Д., Коломоец О.В., Данилов М.О., Шембель Е.М., Электронная обработка материалов, 2014, 50(1), 17-24.
18
реакции с литием апробировали углеродный материал (УНТг) - модифицированные окислением углеродные нанотрубки. Тем самым был пополнен ряд углеродных материалов, эффективно влияющих на работоспособность электролитических Ме-сульфидов в литиевых аккумуляторных системах.
МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
В работе исследовали многостенные углеродные нанотрубки, синтезированные каталитическим пиролизом этилена [12]. Продукт представляет собой черный порошок с насыпной плотностью 25-30 г/дм3. Внешний диаметр нанотрубок составляет около 10-30 нм, удельная поверхность 230 м2/г. Микрофотографии УНТ получены с помощью электронного микроскопа JEM-100 CXII.
Бинарные Со, Ni-сульфиды (Со, Ni-S) и их композиты с УНТ (Со, Ni-S, С) массой 1,0—1,5 мг/см2 получали на нержавеющей стали (1х1 см) марки SS (316 L) 5-050 An компании Dexmet corporation из водных растворов сульфатов Со2+, Ni2+ в присутствии тиосульфата натрия, г/л: МеSO4•7H2O - 2,5; Na2S2O3'5H2O - 1,5; Co2+:Ni2+ = 1:1. Для синтеза композитов в электролит объемом 200 см3 вводили дополнительно 0,5 г/л УНТ. Осаждение вели при Т = 20-22°С с перемешиванием электролита (180 об./мин) при катодной поляризации (ik = 1,0-1,5 мА/см2).
Полученные на подложке компактные осадки сушили при 180, 300°С (7-10 ч).
Гидрофобные УНТ предварительно гидрофи-лизировали. Из множества способов гидрофили-зации углеродных материалов [13] выбраны три способа окисления УНТ:
1) кипячение (2-5 ч) в дистиллированной воде;
2) обработка (2-5 ч) в растворе H2SO4 (80%);
3) анодная обработка (5-7 ч) в растворе H2SO4 (80%).
Анодную обработку осуществляли в стеклянном сосуде емкостью 200 см3, используя кассету с прижимным устройством, в которой тонкий слой УНТ в пористом полипропиленовом чехле прижимали к пластине терморасширенного графита и поляризовали его анодно с титановым противоэлектродом в течение 5-7 ч при потенциале 1,4-1,6 В относительно Ag/AgCl-элект-рода.
Электрохимические характеристики исследуемых образцов УНТ и композитов Со, Ni-S, С определяли в макетных литиевых аккумуляторах в габаритах 2325 и в 3-электродной ячейке с Li-противоэлектродом и Li/Li -электродом сравнения на испытательном стенде с программным обеспечением. Противоэлектродом служила пла-
стина из лития (1,0х1, 0х0,2 см). Макеты и ячейки заполняли электролитом: этиленкарбонат
(ЭК), диметилкарбонат (ДМК), Merck в соотношении 1:1 мас., 1М LiClO4 (йодобром). Содержание воды в приготовленных апротонных электролитах не превышает 0,006% по методу К. Фишера.
Разрядно-зарядные характеристики исходных УНТ0 и гидрофилизированных УНТг в реакции с литием были определены в намазных электродах с активной массой 3-5 мг/см2 на сетке из нержавеющей стали 18Н12Х9Т. В состав активной массы вводили 10% фторпластового связующего Ф4. Сборку макетов и ячеек проводили в перчаточном боксе в атмосфере сухого аргона.
Электрохимические характеристики гидрофи-лизированных УНТг сравнивали с таковыми исходных УНТо. Разрядно-зарядные характеристики (Со, Ni-S, С)-электродов анализировали в зависимости от способа графитизации УНТо.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
О включении УНТ в электролитические (Со, Ni-S, С)-электроды в процессе синтеза судили по разрядно-зарядным кривым редокс-реак-ции (Со, Ni-S, С) с литием, идентифицируя область интеркаляции лития в УНТ. Предварительно были определены разрядно-зарядные характеристики электрохимического взаимодействия УНТ с литием.
Разрядно-зарядные характеристики УНТ
Исходные многостенные углеродные нанотрубки УНТо представляют собой образования с полым каналом, вокруг которого видны слои роста углерода (рис. 1). Среди УНТо встречаются открытые и закрытые образцы.
Рис. 1. Микрофотография многостенной углеродной нанотрубки.
Немодифицированные УНТо
Разрядная емкость УНТо в алкилкарбонатном электролите в первом цикле находится в ряду
19
Рис. 2. Кривые дифференциальной интеркаляционной емкости в зависимости от потенциала. УНТо (а) и УНТг (б), модифицированных кипячением в дистиллированной воде, гразр (мкА/см2): 1 - 50; 2 - 100.
значений 700-2500 мА-ч/г. Ток в первом разрядном процессе расходуется преимущественно на образование поверхностной пленки со свойствами твердого электролита (SEI) в процессе восстановления анионов литиевой соли и алкилкарбонатных растворителей электролита. На протяжении первых 5-10 циклов происходят трансформация и стабилизация поверхностной защитной пленки. В дальнейших циклах разрядная емкость УНТ0 держится на уровне 90-160 мА-ч/г. В электродном разрядном процессе УНТо в интервале 2,80-0,01 В обнаружены стадии, относящиеся к процессам: 1) образования поверхностных пленок в интервале 1,6—0,6 и вблизи 0,3 В, характерного для электродных материалов в алкилкарбонатных электролитах [14]; 2) интеркаляции лития в УНТо в области потенциалов 0,25-0,01 В. Идентифицировано несколько стадий включения/экстракции (интеркаляции/деин-теркаляции) лития в УНТо/из УНТо, потенциалы редокс-пар которых равны 0,21/0,23; 0,19/0,20; 0,14/016; 0,10/0,12 В. Они подобны определенным в графите [10, 11]. На рис. 2а показаны кривые дифференциальной интеркаляционной емкости dQ/dE в зависимости от потенциала E, полученные из гальваностатических разрядных кривых Q-E при интеркаляции лития в УНТ0. Эти кривые являются аналогами вольт-амперных кривых и помогают идентифицировать стадийные переходы в электродном процессе. Стадийные переходы в УНТо обнаруживаются при низких скоростях процессов интеркаляции/деинтер-каляции лития, как в других исследованиях УНТ [1].
Гидрофилизированные УНТ
УНТг, модифицированные кипячением в дистиллированной воде, в первом разряде отдают 1780-1850 мА-ч/г, обеспечивая в 10-м цикле емкость 70 мА-ч/г в области потенциалов интеркаляции ионов лития (рис. 2б). При плотности разрядного тока 50 мкА/см2 не четко выражены стадийные переходы при потенциалах 022; 0,15 и
0,09 В (кривая 1 на рис. 2б), при плотности тока 100 мкА/см2 стадийные переходы не проявляются (кривая 2 на рис. 2б).
Обработка (2 ч) УНТо в растворе H2SO4 (80%) улучшает их разрядно-зарядные характеристики (рис. 3). Стабильная емкость возрастает до 180-200 мА-ч/г. Пленкообразование на УНТг завершается практически на первом цикле (рис. 3а, сравнение кривых 1 и 2, 3). Стадии интеркаляции на 10-м цикле наблюдаются при разрядном токе 15 мкА/см2 (рис. 3б, кривая 1) и не проявляются при (/)разр = 50 и 100 мкА/см2 (кривые 2, 3 рис. 3б). Потенциалы пленкообразования в первом цикле наглядно представлены на кривой 1 (рис. 3в).
Лучшие результаты дала модификация поверхности УНТо по методу анодной обработки (7 ч) в растворе H2SO4 (80%) при потенциале 1,5 В относительно Ag/AgCl-электрода. При электрохимическом окислении углеродного материала происходит перераспределение пор по размерам. Электрохимические характеристики гидрофилизированных этим способом УНТг показаны на рис. 4. В первом разряде емкость приближается к 1000 мА-ч/г, на втором цикле она равняется 330 мА-ч/г и стабилизируется на десятом на уровне 200 мА-ч/г (рис. 4а).
Максимальная активность пленкообразования на поверхности УНТг приходится на потенциалы 1,20; 0,85; 0,30 В (рис. 4б). На 10-м цикле осуществляется только процесс интеркаляция/деин-теркаляция лития в УНТг (рис. 4в), формирование поверхностной пленки завершено. Стадийность этого процесса отражает рис. 4г.
Разрядно-зарядные характеристики (Со, Ni-S, С)-электродов
(Со, Ni-S, С)-композиты с УНТг, гидрофилизированными в кипящей H2O
Разрядно-зарядные характеристики Со, Ni-S-электродов (рис. 5) улучшаются, когда в их состав электролитически вводятся УНТг, гидрофи-лизированные в кипящей H2O.
20
Рис. 3. Электрохимические характеристики УНТг, обработанных (2 ч) в H2SO4 (80%), в макетном литиевом аккумуляторе: (a) - разрядно-зарядные кривые в 1-, 2-, 10-м циклах; г'разр = 50 мкА/см2, г'заряд = 30 мкА/см2; (б) - кривые дифференциальной интеркаляционной/деинтеркаляционной емкости, полученные из рис. 3а, в зависимости от разрядного тока i (мкА/см2): 1 - 15; 2 - 50; 3 - 100; (в) - кривые дифференциальной интеркаляционной/деинтеркаляционной емкости на 1 и 10-м циклах.
Рис. 4. Электрохимические характеристики УНТг, анодно обработанных (7 ч) в H2SO4 (80%) в макетном литиевом аккумуляторе: (a) - разрядно-зарядные кривые в 1-, 2-, 10-м циклах; г'разр = 50 мкА/см2, г'заряд = 30 мкА/см2; (б) - кривые дифференциальной интеркаляционной/деинтеркаляционной емкости, полученные из рис. 4а; (в) - кривые дифференциальной интер-каляционной/деинтеркаляционной емкости на 10-м цикле, полученные из рис. 4а; кривая 10; (г) - кривая дифференциальной интеркаляционной емкости на 10-м цикле, полученная из рис. 4а; кривая 10.
21
Рис. 5. Разрядно-зарядные кривые Со, Ni-S-электрода в макетном литиевом аккумуляторе в 1-6 циклах. г'разр = 50 мкА/см2, гзч,яд =30 МКА/СМ2.
Рис. 6. Электрохимические характеристики Со, Ni-S-электрода с УНТГ, обработанными кипячением в H2O (2 ч), в макетном литиевом аккумуляторе в 1-, 2-, 10-м циклах: (а) - разрядно-зарядные кривые: гразр = 50 мкА/см2, г'заряд = 30 мкА/см2; (б) -изменение разрядной емкости с числом циклов; (в) - кривые дифференциальной интеркаляционной/деинтеркаляционной емкости, полученные по кривым рис. 6а; (г) - кривые дифференциальной интеркаляционной емкости в УНТг на 10-м цикле (кривые 1 (гразр = 50 мкА/см2), 2 (гразр = 13 мкА/см2)).
Об этом свидетельствуют кривые рис. 6. Они показывают снижение необратимой емкости (Со, Ni-S, С)-электродов до 25-28% (рис. 6а), стабилизацию разрядного процесса при циклировании (рис. 6б), незначительное изменение отдельных стадий электродного процесса на протяжении 10
циклов (рис. 6в). Подтверждением включения УНТг в Со, Ni-S-электрод являются кривые дифференциальной интеркаляционной емкости 1, 2 (рис. 6г), на которых обнаружены стадии включения УНТ (более четкие при низкой плотности тока 15 мкА/см2 - при потенциалах 0,21; 0,14;
22
Рис. 7. Циклическая вольтамперограмма Со, Ni-S-C-электрода в редокс-реакции с литием. Скорость развертки потенциала -3 10-5 В/с.
Рис. 8. Электрохимические характеристики (Со, Ni-S, С)-композита с УНТг, гидрофилизированными (5 ч) в растворе H2SO4 80%: (а) - стадийные переходы в области интеркаляции лития в УНТг; (б) - разрядно-зарядные кривые, /разр = 50 мкА/см2, гзаряд = 30 мкА/см.
Е, В
Рис. 9. Электрохимические характеристики (Со, Ni-S, С)-композита с УНТг, гидрофилизированными анодной обработкой (5 ч) в растворе H2SO4 80%: (а) - разрядно-зарядные кривые, /разр = 50 мкА/см2, гзаряд = 30 мкА/см2; (б) - кривые дифференциальной интеркаляционной емкости, полученные по рис. 9а; (в) - изменение разрядной емкости в зависимости от плотности тока; (г) - стадийные переходы в области интеркаляции лития в УНТг.
23
0,10 В). Они отсутствуют на аналогичной кривой 3 дифференциальной разрядной емкости Со, NiS-электрода. На ней имеется лишь стадийный электродный переход при 0,25 В, наблюдаемый также в Со, Ni-S-С-композите и являющийся проявлением образования поверхностной пленки. Обратимая емкость Со, Ni-S-С-композита в 1-10-х циклах составляет не менее 600 мА-ч/г. Разрядно-зарядный процесс в композите стабилизируется на 2-м цикле.
Фазообразование в УНТг в составе композитного Со, Ni-S-C-электрода определено также по методу медленной циклической вольтамперометрии. На вольтамперограмме, снятой в области потенциалов 0,18-0,03 В (рис. 7), выявлены стадийные переходы при потенциалах 0,17; 0,13: 0,06 В в интеркаляционном процессе и при 0,08; 0,15 В - в деинтеркаляционном. При деинтерка-ляции они труднее проявляются.
(Со, Ni-S, С)-композиты с УНТг, гидрофилизированными в растворе H2SO4
Электрохимические характеристики (Со, Ni-S, С)-композита с УНТг, гидрофилизированными (5 ч) в растворе H2SO4 80%, показанные на рис. 8, подтверждают благотворное влияние УНТг, включенных электролитически в состав активного электродного материала (рис. 8а), поверхность которого химически окислена в растворе минеральной кислоты, на стабильность циклирования композитов (рис. 8б), на обратимое преобразование в редокс-реакции с литием. Необратимая емкость не превышает 15% исходной величины 1-го цикла.
(Со, Ni-S, С)-композиты с УНТг, гидрофилизированными анодной обработкой в растворе H2SO4
Разрядная емкость (Со, Ni-S, С)-композитов в алкилкарбонатном электролите с УНТг, гидро-филизированными анодной обработкой в растворе H2SO4, в 1-м цикле превышает 600 мА-ч/г, необратимая емкость во 2-10-м циклах составляет 15% (рис. 9а,б). Изменение разрядной емкости с изменением плотности тока представлено на рис. 9в, фазовые переходы в области интеркаля-ции лития в УНТг в составе композита - на рис. 9г. В ряду значений интеркаляционного тока 15-100 мА/г разрядная емкость изменяется в пределах 675-500 мА-ч/г. При интеркаляции фазообразование в УНТг в составе (Со, Ni-S, С)-композита осуществляется при потенциалах 0,22; 0,17; 0,15; 0,11; 0,08 В.
Итак, обработка поверхности УНТ0, проводимая по методу химического и электрохимического окисления с образованием кислородсодержащих функциональных поверхностных групп,
способствует повышению обратимой интеркаля-ционной емкости УНТг в редокс-реакции с литием от значений (90-160) мА-ч/г до превышающих 200 мА-ч/г в алкилкарбонатном электролите. Электролитическое соосаждение биметаллосульфида (Со, Ni) с УНТг эффективно воздействует на электрохимические характеристики продукта синтеза Со, Ni-S, С-композита, являющегося смесью сульфидов Со^8 и NiS, допированной УНТг. Обратимая емкость композита (550-600 мА-ч/г) значительно превосходит таковую чистых (без УНТг) электролитических биметаллосульфидов (Со, Ni, S).
При разряде Со, Ni-S, С-композита в литиевом макетном аккумуляторе электродный процесс в области 2,80-0,01 В осуществляется в три последовательные стадии: 1) редокс-реакция Со, Ni-S с литием (2,8-1,1 В); 2) образование поверхностной пленки в процессе восстановления электролита (1,10-0,25 В); возможна электроадсорбция Li на УНТг с участием поверхностных функциональных групп; 3) интеркаляция лития в УНТг (0,25-0,01 В) в составе композита.
Электролитические сульфиды переходных металлов МеSx (Me = Fe, Ni, Co, Mo, биметаллосульфидные композиции) могут быть использованы в положительных электродах литиевых аккумуляторов и отрицательных электродах литийионных систем. Аккумуляторная система МеSx/Li работает в области напряжения 2,8-0,9 В [9]. В предложенной нами 2-вольтовой литийионной системе (3,0-1,5 В) с положительным (LiMn2O4 или LiCoO2)-электродом электролитический биметаллосульфид Ni, Co, Sx эффективно использован в отрицательных электродах [15]. Область электрохимической активности УНТ (интеркаляция/деинтеркаляция) находится в ряду 0,25-0,02 В относительно лития и лежит за пределами рабочего напряжения указанных аккумуляторных систем. Следует подчеркнуть, что наши исследования УНТ направлены на получение доказательства включения УНТ в осадок Со, Ni-S, поскольку не все углеродные материалы электролитически включаются в МеSx. УНТ не рассматриваются как источник дополнительной разрядной емкости композита за счет интеркаля-ции лития в УНТ. Роль УНТ важна и состоит в повышении адгезионной способности Ni, Co, S, C-композита удерживаться на металлической подложке при циклировании в аккумуляторе. Повышение адгезии способствует снижению потери разрядной емкости Со, Ni-S, С-электрода при циклировании и повышению ресурса аккумулятора. Повышенная адгезия объясняется особенностями синтеза электролитических Ме-сульфидов [9].
24
Кроме того, УНТг повышают электронную проводимость активного электродного материала, подобно графиту, электролитически включенному в осадок сульфида переходного металла [10, 11].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, синтезированные электролитические композиты Co, Ni-биметаллосульфидов с гидрофильными УНТг представляются более перспективными электродными материалами в редокс-реакции с литием, чем композиты сульфидов переходных металлов с графитами [10, 11]. Разрядная емкость Со, Ni-S, С-
композитов в литиевом макетном аккумуляторе превосходит теоретическую разрядную емкость графита, используемого в коммерческих литийионных батареях. Имеется возможность дальнейшего совершенствования разрядных характеристик композитов с УНТг путем оптимизации состава электролита осаждения. Кроме того, следуя литературным рекомендациям, характеристики можно улучшить, используя более короткие УНТ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Odani A., Nimberger A., Markovsry B., Sominski E., Levi E., Kumar V.S., Motiei M., Gedanken A., Dan P., Aurbach D. Development and Testing of Nanomaterials for Rechargeable Lithium Batteries. J Power Sources. 2003, 119-121, 517-521.
2. Wang G.S., Jung-ho Ahn, Yao Jane, Lindsay Matthew,
Liu H.K., Dou S.X. Preparation and Characterization of Carbon Nanotubes for Energy Storage. J Power Sources. 2003, 119-121, 16-23.
3. Welna Daniel T., Qu Liangti, Taylor Barney E., Dai Liming, Durtock Michael F. Vertically Aligned Carbon Nanotube Electrodes for Lithium-ion Batteries. J Power Sources. 2011, 196-121, 1455-1460.
4. Claye Agnes S., Fischer John E., Huffman Chad B., Rinzleri Andrew G., Smalley Richard E. Solid-state Electrochemistry of the Lithium Single Wall Carbon Nanotube System. J Electrochem Soc. 2000, 147(8), 2845-2852.
5. Shimoda H., Gao B., Tang X.P., Kleihammes A., Fleming L., Wu Y., Zhou O. Lithium Intercalation into Etched Single-wall Carbon Nanotubes. Physica. 2002, B 323, 133-134.
6. Xu J., Chen G., Li X. Electrochemical Performance of LiFePO4 Cathode Nanotubes. Mater Chem Phys. 2009, 118(1), 9-11.
7. Sheem V.K., Lee Y.U., Lim H.S.. High-density Positive Electrodes Containing Carbon Nanotubes for Use in Li-ion Cells. J Power Sources. 2006, 158, 1425-1430.
8. Sakamoto J.S., Dun B. Vanadium Oxide-carbon Nanotube Composite Electrodes for Use in Secondary Lithium Batteries. J Electrochem Soc. 2002, 149(1), A26-A30.
9. Нагирный В.М., Апостолова Р.Д., Шембель Е.М.
Синтез и электрохимические характеристики электролитических металлооксидных и металлосульфидных соединений для литиевых аккумуляторов. Днепропетровск: ГВУЗ УДХТУ, 2008. 260 с.
10. Apostolova R.D., Kolomoets O.V., Shembel E.M. Optimization Iron Sulfides in Electrolytic Composites with Graphite for Lithium-ion Batteries. Surf Eng
Appl Elecrtochem. 2011, 47(5), 465-470.
11. Apostolova R.D., Kolomoets O.V., Shembel E.M. Electrolytic Composites of Iron Sulfides with Graphite in a Prototype Lithium Batteries. Russ J Appl Chem. 2011, 84(4), 607-614.
12. Мележик А.В., Семенцов Ю.И., Янченко В.В. Синтез тонких углеродных нанотрубок на соосажденных металлооксидных катализаторах. Журнал прикладной химии. 2005, 78(6), 938-944.
13. Земекова Л.А., Шевелева И.В. Модифицирование сорбционно-активных углеродных волокнистых материалов. Российский химический журнал. 2004, XLVIII(5), 53-57.
14. Апостолова Р., Шембель Е., Талиосиф И., Гринб-лат Ю., Марковский Б., Орбах Д. Исследование электролитического сульфида кобальта ^9S8 как электродного материала в макетах литиевого аккумулятора. Электрохимия. 2009, 45, 330-339.
15. Апостолова Р.Д., Тысячный В.П., Шембель Е.М. Электролитические бинарные сульфиды Со и Ni в электродах макетных литиевых и литий-ионных низкотемпературных аккумуляторов. Электрохимия. 2010, 46(1), 105-111.
Поступила 09.01.13 После доработки 29.04.13
Summary
Electrolytic Cto, Ni-bimetalsulfid ^mposites with hydrofillizated multiwall carbon nanotubes (Со, Ni-S, С) seem to be more promising electrode materials in the redox reaction with lithium than the composites of the transition metal sulfides with graphites. Discharge capacity of Со, Ni-S, С-composites in a model lithium accumulator (550-725 mА•h/g) exceeds the theoretical graphite discharge capacity of (372 шА-Е^) used commercially in lithium-ion batteries.
Keywords: Со, Ni-bimetalsulfid, modification, multiwall carbon nanotubes, lithium accumulator.
