CC BY
29
Электрохимическая энергетика. 2021. Т. 21, № 4. С. 197-205 Electrochemical Energetics, 2021, vol. 21, no. 4, pp. 197-205
https://energetica.sgu.ru https://doi.org/10.18500/1608-4039-2021-21-4-197-205
Научная статья УДК 546.56
ТВЕРДЫЙ ПРОТОН - ПРОВОДЯЩИЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ НАКОПИТЕЛЕЙ ЭНЕРГИИ
В. Г. Гоффман0, А. Д. Макарова, Л. А. Максимова, А. В. Гороховский, Е. В. Третьяченко, Н. В. Горшков, М. А. Викулова, А. М. Байняшев
Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А. Россия, 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, д. 77
Гоффман Владимир Георгиевич^, доктор химических наук, профессор, vgoff@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-2119-7688
Макарова Анна Дмитриевна, магистрант, gnmak@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-9553-4659 Максимова Лилия Алексеевна, аспирант, liliamacsimova@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-4351-5739 Гороховский Александр Владиленович, доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой, algo54@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-4210-3169
Третьяченко Елена Васильевна, кандидат химических наук, доцент, trev07@rambler.ru, https://orcid.org/0000-0001-9095-0920
Горшков Николай Вячеславович, кандидат технических наук, доцент, navigator03@rambler.ru, https://orcid.org/0000-0003-3248-3257
Викулова Мария Александровна, кандидат химических наук, доцент, vikulovama@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0003-0092-6922
Байняшев Алексей Михайлович, аспирант, ambal281191@gmail.com, https://orcid.org/0000-0003-1562-1187
Аннотация. Рассмотрены электрохимические свойства полититаната калия, синтезированного при значениях рН, изменяющихся от 3 до 8 в рабочем интервале температур от -26 до +80°С. Методом импедансной спектроскопии определены значения проводимости и энергии активации. Рассматривается применение полученного материала в качестве керамического твёрдого электролита в накопителях энергии, эксплуатирующихся при низких температурах в районах Крайнего Севера.
Ключевые слова: полититанат калия, отрицательные температуры, импеданс, проводимость, накопитель энергии
Для цитирования: Гоффман В. Г., Макарова А. Д., Максимова Л. А., Гороховский А. В., Третьяченко Е. В., Горшков Н. В., Викулова М. А., Байняшев А. М.Твердый протон - проводящий керамический электролит для накопителей энергии // Электрохимическая энергетика. 2021. Т. 21, № 4. С. 197-205. https://doi.org/10.18500/1608-4039-2021-21-4-197-205
Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0)
Article
Solid proton-conducting ceramic electrolyte for energy storage units
V. G. GoffmanH, A. D. Makarova, L. A. Maksimova, A. V. Gorokhovsky, E. V. Tretyachenko, N. V. Gorshkov, M. A. Vikulova, A. M. Bainyashev
Yuri Gagarin State Technical University of Saratov 77 Politechnicheskaya St., Saratov 410054, Russia
Vladimir G. GoffmanH, vgoff@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-2119-7688 Anna D. Makarova, gnmak@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-9553-4659 Liliia A. Maksimova, liliamacsimova@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-4351-5739
© ГОФФМАН В. Г., МАКАРОВА А. Д., МАКСИМОВА Л. А., ГОРОХОВСКИЙ А. В., ТРЕТЬЯЧЕНКО Е. В., ГОРШКОВ Н. В., ВИКУЛОВА М. А., БАЙНЯШЕВ А. М., 2021
Alexander V. Gorokhovsky, algo54@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-4210-3169 Elena V. Tretyachenko, trev07@rambler.ru, https://orcid.org/0000-0001-9095-0920 Nikolai V. Gorshkov, navigator03@rambler.ru, https://orcid.org/0000-0003-3248-3257 Mariya A. Vikulova, vikulovama@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0003-0092-6922 Alexey M. Bainyashev, ambal281191@gmail.com, https://orcid.org/0000-0003-1562-1187
Abstract. The paper considers the electrochemical properties of potassium polytitanate synthesized at the values of pH varying from 3 to 8 in a wide temperature range from -26 to +80°C. The conductivity values and the activation energy were determined with the help of the method of impedance spectroscopy. The application of the obtained material used as a ceramic solid electrolyte in the energy storage units operating at low temperatures in the Far North is considered in the article.
Keywords: potassium polytitanate, negative temperatures, impedance, conductivity, energy storage
For citation: Goffman V G., Makarova A. D., Maksimova L. A., Gorokhovsky A. V., Tretyachenko E. V., Gorshkov N. V., Vikulova M. A., Bainyashev A. M. Solid proton-conducting ceramic electrolyte for energy storage units. Electrochemical Energetics, 2021, vol. 21, no. 4, pp. 197-205 (in Russian). https://doi.org/10. 18500/1608-4039-2021-21-4-197-205
This is an open access article distributed under the terms of Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC-BY 4.0)
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время большое внимание уделяется созданию накопителей энергии (НЭ) и твёрдых электролитов для эксплуатации в экстремальных условиях, в том числе для эксплуатации в условиях Крайнего Севера при низких температурах, достигающих значений до -60°С. В связи с этим исследователи и разработчики обращают внимание на твердые полимерные и керамические электролиты [1]. Полимерные электролиты при низких температурах обладают удовлетворительными транспортными свойствами, проводимость которых варьируется в пределах от 10-2 до 10-5 См/см [2]. Например, наилучшие транспортные свойства полимерных электролитов на основе мембраны Нафион-115 в форме литиевой соли демонстрируют образцы, пластифицированные высококипящими дипо-лярными апротонными растворителями -сульфоланом, этиленкарбонатом и дигли-мом, а также их двух- и трёхкомпонент-ными смесями, проводимость которых достигает 10-5-10-4 См/см в интервале от -20 до +70°С [3]. В работе [4] рассматриваются полимерные матрицы на основе полинитрилов, допированные LiBr с одноатомными галогенид-анионами (от 0.05 до 3.35 моль/кг), на основе которых полу-
чены гетерогенные образцы с максимальной проводимостью «10-4 См/см при температуре > 50°С. Фирма «ЕЕМББайегу» (Калифорния, США) производит на основе литий-полимерных композитов аккумуляторы, работающие при температуре до -20°С, и аккумуляторы в низкотемпературных модификациях для военного применения, работающие при температуре до -40°С, которые сохраняют порядка 80% номинальной ёмкости, однако срок их службы составляет около 300 циклов [5].
Керамические материалы, обладающие протонной проводимостью при сравнительно низких температурах, разрабатываются для применения в накопителях энергии и для применения в топливных элементах. Например, протонпроводящий электролит пиро-фосфат церия, исследованный в сухой и во влажной атмосфере в диапазоне температур 100-220°С, показал максимальную проводимость порядка 2.1-10"4 См/см при 175°С и при давлении паров воды 0.06 атм [6]. Проводимость в СеР2О7 в основном обусловлена включением воды.
Вызывает интерес сравнительно новый вид твёрдых электролитов на основе по-лититанатов калия, в которых транспортные свойства связаны с ионным переносом по водороду [7]. Полититанаты калия (ПТК) и композиционные материалы на основе
модифицированного и допированного ПТК достаточно хорошо изучены при средних и высоких температурах [8]. Квазиаморфная структура частиц ПТК при комнатной температуре построена из двойных слоёв, сформированных титан-кислородными октаэдрами (сильно искажённая слоистая структура, подобная структуре кристаллического лепи-докрокита), сгруппированных в двойные цепи и состоящих из трёх- и четырёхзвенных фрагментов [9]. Стоит отметить, что носителями заряда в ПТК в широком диапазоне температур (от -25 до +160°С), по-видимому, являются протоны. Перенос протонов может осуществляться по адсорбционной (12%) или кристаллизационной (1.8%) воде, входящей в структуру квазиаморфного ПТК [10].
Однако электрохимические и электрофизические свойства, такие как проводимость объёма зёрен, границ зёрен; электродный импеданс; энергия активации, связанная с транспортом в объёме зерен, границ зёрен и электрохимические свойства электродов при комнатных температурах и ниже комнатных изучены недостаточно. Также не изучено влияние степени кислотности на электрохимические свойства протониро-ванного ПТК, в частности на проводимость и энергию активации.
Настоящая работа посвящена определению электрохимических и электрофизических характеристик ПТК при средних и низких температурах с целью применения в перспективе как твёрдого электролита в накопителях энергии, работающих при отрицательных температурах (по шкале Цельсия). Конечными пользователями результатов данной работы могут стать нефтегазодобывающие, электросетевые и «зелёные» генерирующие компании, работающие в экстремальных условиях Крайнего Севера.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Протонированные формы полититана-та калия (ППТК) получали путём добавления к водной суспензии, содержащей ба-
зовый ПТК, определённых количеств 10%-ного раствора H2SO4 при постоянном перемешивании до получения стабильных значений рН. Полученные суспензии отстаивали, промывали и сушили. При увеличении кислотности среды количество калия в получаемом материале снижалось при одновременном росте степени протонирования, т. е. происходило внедрение в межслоевые пространства ионов водорода с вытеснением ионов калия по механизму ионного обмена [11].
Для изучения фазового состава синтезированных материалов использовали рентгеновский дифрактометр ARL X'TRA (Thermo Fisher Scientific, Швейцария). Как показали исследования, все образцы имели квазиаморфную структуру (рис. 1), за исключением образца, полученного при рН = 3.11.
§
CD >
Л
"cd
Ö
CD
0 20 40 60
Angle 26, degrees
Рис. 1. Дифрактограммы протонированного ППТК, синтезированного при разных рН
Fig. 1. Diffraction patterns of the protonated PPTK synthesized at different pH levels
Термические исследования проводили на синхронном термическом анализаторе STA 449 F1 Jupiter (NETZSCH, Германия) и на системе совмещённого термогравиметрического анализа и дифференциальной сканирующей калориметрии TGA/DSC1 (METTLER TOLEDO, Швейцария) в интер-
вале температур от -100 до +700°С со скоростью изменения температуры 5°С/мин.
Анализ термограммы образца, полученного при рН = 8.88, показал, что при первом нагревании в интервале от +25 до +350°С исходный композит, начиная с температуры примерно +36 и до +350°С, теряет около 14.4% своей массы (адсорбционной воды), далее до 500°С наблюдается потеря ещё 0.97% массы уже кристаллизационной связанной воды. Охлаждение от комнатной температуры (+25°С) до -100°С не зафиксировало ни одного экзотермического или эндотермического эффекта. На основании этого результата можно сделать заключение, что кристаллизационная и адсорбционная вода не претерпевает фазовых превращений. Слоистая структура полититаната калия способствует воде оставаться в том же состоянии, при котором она находится при температурах выше нуля градусов, и сохранять ионную проводимость.
Частотные зависимости комплексного импеданса Z* = (Z' + i • Z") компактирован-ных образцов измеряли с помощью прецизионного измерителя импеданса Novocontrol Alpha AN (Zurich Instruments, Швейцария) при шаговом изменении частоты в диапазоне частот переменного поля от 0.01 Гц до 1 МГц с амплитудой измеряемого сигнала от 10 до 50 мВ. Измерения проводимости образцов композитов осуществляли по двухэлектродной схеме с электродами, нанесёнными из серебряной пасты «Кон-тактол К-13» (НИИ «ГИРИКОНД», Россия). Температура изменялась ступенчато и контролировалась с помощью циркуляционного криотермостата WCR-6P (Daihan Scientific Co., Корея). По измеренным значениям импеданса Z' и Z" строили годографы импеданса в координатах Коула - Ко-ула и вычисляли значения проводимостей -объёмной, межзёренной и электродной, тангенса диэлектрических потерь, диэлектрической проницаемости. Подгонку и оптимизацию значений эквивалентной схемы проводили с помощью программы ZView (Scribner Associates, Inc., 2015).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Годографы импеданса представляют собой последовательно расположенные три дуги разного радиуса: высокочастотную, с малым радиусом, описывающую релаксацию и транспортные процессы в объёме частиц; среднечастотную, с радиусом, значительно превосходящим высокочастотный, относящуюся к переносу зарядов по границам зёрен; низкочастотную, определяющую электродные процессы. Причём центры дуг лежат значительно ниже оси реальных сопротивлений (рис. 2).
Если бы центр дуг лежал на оси Z', то процесс можно было представить в виде эквивалентной схемы, состоящей из трёх цепочек, соединённых последовательно, состоящих из параллельно соединённых между собой резисторов и ёмкостей. Однако, как было замечено, центры дуг лежат ниже оси Z', поэтому ёмкостные элементы были заменены на элементы с постоянной фазой CPE [12]. Соответствующая эквивалентная схема представлена на рис. 2, г. Элемент CPE выражается в виде зависимости импеданса ZCPE = Y-1(iw)-n, где Y - фактор, отражающий комбинацию свойств, связанных как с поверхностью, так и с электроактивной частью, а n - экспоненциальный показатель, обозначающий фазовое отклонение. Целые значения n, равные 1, 0, -1, позволяют отнести импеданс ZCPE элемента к импедансу ёмкости (ZQ, омическому сопротивлению (ZR) и импедансу индуктивности (ZL) соответственно. Для n = 0.5 элемент ZCPE соответствует импедансу Варбурга [13], который связан с диффузионными процессами. Промежуточные значения n позволяют отнести элементZCPE к переходным процессам, связанным с суперпозицией элементов C, W, R и L, т. е. к плавному переходу физических процессов от одного к другому, например от ёмкостного к диффузионному, от диффузионного к резистивному.
Как видно из годографов импеданса (см. рис. 2), на низких и высоких температурах экспериментальные точки и расчётные годографы согласуются. Удовлетвори-
500
N I
400
300
200
100
• 50°C о 25°C A 0°C □ -20°C
_L
J
100
200
300 400 Z',MQ
a/a
3.0
N
-
+ 80°C • 50°C о 25°C A 0°C □ -20°C
2.0
1.0
0.0
0.0
1.0 2.0
б/b
3.0 4.0 Z',MQ
Z
-
100 80 60 40 20 0
W( 8.У
+ 80°C • 50°C
TSjr J о 25°C A 0°C
........ □ -20°C
20 40 60 80
в/с
100 120
Рис. 2. Годографы импеданса образцов с рН = 3.11 в разных масштабах при температурах от -20 до +80°С (а, б, в) и эквивалентная схема (г). Точки -экспериментальные значения импеданса, сплошные линии - расчётные годографы
Fig. 2. Impedance hodographs of the samples with the pH = 3.11 on different scales at the temperatures varying from -20 to +80°C (a, b, c) and the equivalent circuit (d). Points being the experimental impedance values and the solid lines are calculated hodographs
0
0
0
тельное совпадение на высоких и низких частотах является также подтверждением соответствия выбранной эквивалентной схемы экспериментальным данным.
Температурные зависимости проводимости от обратной температуры приведены на рис. 3. Энергии активации рассчитаны для процессов транспорта в объёмах зёрен, для межзёренного пространства и для
электродных областей. Как показали вычисления, значения проводимости изменяются в зависимости от рН. Увеличение рН приводит к снижению проводимости Og в объёме зёрен (см. рис. 3, а), но при этом энергия активации Eg не изменяется. Это может быть следствием того, что природа носителей заряда не изменяется, а их концентрация, если и изменяется, то незначительно.
Иначе ведут себя процессы, связанные с межзёренным транспортом и электродным импедансом. В случае с межзёренной проводимостью (Ogb), её значения снижаются при увеличении рН (табл. 1) и вместе с этим снижается энергия активации Egb межзёренной проводимости (см. рис. 3, б). Поведение электродного импеданса близко к поведению межзёренного, проводимость оес снижается вместе со снижением энергии активации Еес.
Следует заметить, что проводимость объёма зёрен Og существенно выше проводимости Ogb по границам зёрен (см. табл. 1). Такое поведение может быть связано с транспортом ионов водорода по структурирован-
Таблица1/Table1
Значения ионной проводимости в зависимости от температуры
The values of the ionic conductivity depending on the temperature
t, °С ag • 107, См/см ogb • 109, См/см
3.11 4.18 3.11 4.18
-20 4.9 3.4 0.2 0.07
25 28.9 20.3 0.6 0.2
80 879.4 - 2592 -
ной воде в межслоиных пространствах зёрен с энергией активации Eg = 0.33 еУ С другой стороны, основное количество адсорбционной воды собирается в межзёренном пространстве, поэтому транспорт по неупорядоченной воде может быть более затрудните-
-2
а -4 -
Grain 40°C
I
S
0
1
g
Р
-a £
-6
-8 -
-10
-6 -8 -10 -12 -14 -16 -18
pH = 3.11
Ea = 0.33 eV
2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0
1000/T, K-1
a/a
Grain boundsry
pH = 3.11
Ea = 0.66 eV
2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8
4.0
б/b
1000/T, K-1
K
g
P
о щ
4
-6
-8
10
Electrode contact
pH = 3.11 Ea = 0.41 eV
О
pH = 4.18 Ea = 0.34 eV
2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0
1000/T, K-1
в/с
Рис. 3. Температурные зависимости энергии активации для образцов с рН = 3.11 и 4.18. Энергии активации зёрен Eg (a), границ зёрен Egb (б) и электродных процессов Eec (в)
Fig. 3. The temperature dependences of the activation energy for the samples with the pH level of 3.11 and 4.18. The activation energies of the grains Eg (a), the grain boundaries Egb (b), and the electrode processes Eec (c)
лен и энергия активации в этом случае выше (Egb = 0.66-0.52 eV). Чем меньше количество адсорбционной воды в межкристал-литном пространстве, тем более она упорядочена на поверхности зёрен, тем меньше, как следствие, энергия активации Egb. Такое поведение согласуется с результатами, полученными в работе [14], в которой показано, что по мере снижения концентрации воды в ПТК общая энергия активации проводимости снижается. Значения энергии активации для описанных выше процессов представлены в табл. 2.
Таблица 2 / Table 2
Значения энергии активации в зависимости от рН
The values of the activation energy depending on pH level
рН Ea, eV
Eg Egb Eec
3.11 0.33 0.66 0.41
4.18 0.33 0.52 0.34
Частотные зависимости общей проводимости а для образцов, полученных при рН = 3.11 и 8.88 (рис. 4), позволяют определить низкочастотную проводимость, которую можно приближенно охарактеризовать
как проводимость, связанную с токами утечки. Получаемые значения проводимости после экстраполяции на сверхнизкие частоты равны 10-11 -10-8 См/см при температурах от -20 до 80°С соответственно.
Следует заметить, что проводимость при рН = 8.88 на высоких частотах выше, чем проводимость образцов с рН = 3.11. И наоборот, постоянно токовая проводимость (низкочастотная) выше у образцов с рН = 3.11, чем у образцов с рН = 8.88. Полученные результаты требуют дальнейших исследований. Как показывают предварительные результаты, межслоевые расстояния в протонированных полититанатах калия могут изменяться в зависимости от степени протонирования (рН) и, как следствие, проводимость и энергия активации проводимости могут являться функциями рН.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведя анализ результатов, полученных при исследовании протонированных полититанатов калия, можно сделать вывод, что разное поведение носителей заряда в объёме зёрен и на границах зёрен, по-
1 10-5 10-6
т
10-7 10-8 10-9 10-10
10
-11
pH = 3.11
О -20°C pH = 3.11 V 0°CpH = 3.11 □ 25°C pH = 3.11 A 50°C pH = 3.11 о 80°C pH = 3.11
......i ........i
......i ........i
10-210-1 10° 101 102 103 104 105 106 107
cm10-4
" 10-5 ад
Й 10-6
10-7
10-8
10-9 10-10
10
-11
О -20°C pH= V 0°C pH = : □ 25°C pH = : A 50°C pH = : о 80°C pH = :
"il ........I ........I i i i
10-2 10-1 100 101 102 103 104 105 106 107
Freq., [Hz] Freq., [Hz]
a/a б/b
Рис. 4. Частотные зависимости проводимости от температуры для образца с рН = 3.11(a) и 8.88 (б)
Fig. 4. The frequency dependences of the conductivity for the sample having pH level of 3.11 (a) and 8.88 (b)
on the temperature
видимому, связано с тем, что в слоистой структуре полититанатов калия вода находится в виде упорядоченных нанослоёв (количество кристаллизационной воды 0.97%), а на границах зёрен - в большем количестве, достигающем 14.4% в виде адсорбционной, неупорядоченной.
В работе впервые показано, что в по-литинатах калия кристаллизационная и адсорбционная вода не претерпевают фазовых превращений при температурах ниже нуля градусов (—26°С) и энергии активации проводимостей объёма зёрен Eg, меж-зёренных границ Egb и электродных областей Еес сохраняют постоянные значения. Методом термического анализа показана неизменность фазового состава элек-
тролита, вплоть до температуры -100°С. Максимальная проводимость Og составляет 1 • 10-4 См/см при температуре 80°С для образцов с рН = 3.88.
Авторы продолжают работы по дальнейшей модификации разрабатываемого твёрдого электролита с протонной проводимостью с целью увеличения его общей удельной ионной проводимости. Один из путей достижения поставленной цели - это нивелирование влияния границ зёрен (меж-зёренного импеданса) на общую проводимость. Разрабатываемый оксидный твёрдый электролит может найти своё применение в накопителях энергии, эксплуатируемых в районах Крайнего Севера.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Gao H., Lian K. Characterizations of proton conducting polymer electrolytes for electrochemical capacitors // Electrochimica Acta. 2010. Vol. 56, № 1. P. 122-127. https://www .doi.org/10.1016/j. electacta. 2010.09.036
2. Muthuvinayagam M., Sundaramahalingam K. Characterization of proton conducting poly ethylene oxide : Polyvinyl pyrrolidone based polymer blend electrolytes for electrochemical devices // High Performance Polymers. 2021. Vol. 33, № 2. P. 205-216. https://www.doi.org/10.1177/0954008320953467
3. Kayumov R. R., Shmygleva L. V., Evshchik E. Y., Sanginov E. A., Popov N. A., Bushkova O. V., Dobrovolsky Y. A. Conductivity of Lithium-Conducting Nafion Membranes Plasticized by Binary and Ternary Mixtures in the Sulfolan-Ethylene Carbonate-Diglyme System // Russian Journal of Electrochemistry. 2021. Vol. 57, № 8. P. 911-920. https://www.doi.org/10.1134/ S1023193521060045
4. Yaroslavtseva T. V., Reznitskikh O. G., Sherstobitova E. A., ErkabaevA. M., Brezhestovsky M. S., Bushkova O. V. Solid polymer electrolytes in a poly(butadiene-acrylonitrile)-LiBr system // Ionics. 2017. Vol. 23, № 12. P. 3347-3363. https://www.doi. org/10.1007/s11581-017-2149-z
5. Звонарев Е. Батареи и аккумуляторы компании EEMB. Год 2010 // Электронные компоненты. 2010. № 8. C. 63-68.
6. Singh B, Im H. N., Park J. Y, Song S. J. Electrical Behavior of CeP2O7 Electrolyte for the Application in Low-Temperature Proton-Conducting Ceramic Electrolyte Fuel Cells // Journal of the Electrochemical Society. 2012. Vol. 159, № 12. P. F819-F825. https://www.doi.org/10.1149/2.055212jes
7. Gorokhovskii A. V., Goffman V. G., Gorshkov N. V., Tret'yachenko E. V., Telegina O. S., Sevryugin A. V. Electrophysical Properties of Ceramic Articles Based on Potassium Polytitanate Nanopowder Modified by Iron Compounds // Glass and Ceramics. 2015. Vol. 72, № 1-2. P. 54-56. https://www.doi.org/ 10.1007/s10717-015-9722-6
8. Goffman V., Gorokhovsky A., Kompan M., Tretyachenko E., Telegina O., Kovnev A., Fedorov F. Electrical properties of the potassium polytitanate compacts // Journal of Alloys and Compounds. 2014. Vol. 615. P. 526-529. https://www.doi.org/10.1016/]. jallcom.2014.01.121
9. Aguilar-Gonzalez M. A., Gorokhovsky A. V., Aguilar-Elguezabal A. Removal of lead and nickel from aqueous solutions by SiO2 doped potassium titanate // Materials Science and Engineering : B. 2010. Vol. 174, № 1-3. P. 105-113.
10. Телегина О. С., Гоффман В. Г., Гороховский А. В., Компан М. Е., Слепцов В. В., Горшков Н. В., Ковынева Н. Н., КовневА. В. Характер проводимости в аморфномполититанате калия // Электрохимическая энергетика. 2015. Т. 15, № 1. С. 2328.
11. Sanchez-Monjaras T., Gorokhovsky A., Escalante-Garcia J. I. Molten salt synthesis and characterization of potassium polytitanate ceramic precursors with varied TiO2/K2O molar ratios // Journal of the American Ceramic Society. 2008. Vol. 91, № 9. P. 3058-3065. https://www.doi.org/10.1111/j. 1551 -2916.2008.02574.x
12. Zidi N., Chaouchi A., Rguiti M., Lorgouilloux Y., Courtois C. Dielectric, ferroelectric, piezoelectric properties, and impedance spectroscopy of
(Ba0.85Ca0.15XTi0.9Zr0.1 )O3-% (Ko.5Bio.5)TiO3 + lead-free ceramics // Ferroelectrics. 2019. Vol. 551, № 1. P. 152-177. https://www.doi.org/10.1080/00150193. 2019.1658043
13. Cruz-Manzo S., Greenwood P., Chen R. An Impedance Model for EIS Analysis of Nickel Metal Hydride Batteries // Journal of the Electrochemical
Society. 2017. Vol. 164, № 7. P. A1446-A1453. https:// www.doi.org/10.1149/2.0431707jes
14. Гоффман В. Г., Гороховский А. В., Горшков Н. В., Телегина О. С., Ковнев А. В., Орозали-ев Э. Э., Слепцов В. В. Импедансная спектроскопия полимерного композита на основе базового полити-танатакалия // Электрохимическая энергетика. 2014. Т. 14, № 3. С. 141-148.
REFERENCES
1. Gao H., Lian K. Characterizations of proton conducting polymer electrolytes for electrochemical capacitors. Electrochimica Acta, 2010, vol. 56, no. 1, pp. 122-127. https://www.doi.org/10.1016Zj.electacta. 2010.09.036
2. Muthuvinayagam M., Sundaramahalingam K. Characterization of proton conducting poly ethylene oxide : Polyvinyl pyrrolidone based polymer blend electrolytes for electrochemical devices. High Performance Polymers, 2021, vol. 33, no. 2, pp. 205216. https://www.doi.org/10.1177/0954008320953467
3. Kayumov R. R., Shmygleva L. V., Evshchik E. Y., Sanginov E. A., Popov N. A., Bushkova O. V., Dobrovolsky Y. A. Conductivity of Lithium-Conducting Nafion Membranes Plasticized by Binary and Ternary Mixtures in the Sulfolan-Ethylene Carbonate-Diglyme System. Russian Journal of Electrochemistry, 2021, vol. 57, no. 8, pp. 911-920. https://www.doi.org/10.1134/S1023193521060045
4. Yaroslavtseva T. V., Reznitskikh O. G., Sherstobitova E. A., Erkabaev A. M., Brezhestovsky M. S., Bushkova O. V. Solid polymer electrolytes in a poly(butadiene-acrylonitrile)-LiBr system. Ionics, 2017, vol. 23, no. 12, pp. 3347-3363. https://www.doi.org/10. 1007/s11581-017-2149-z
5. Zvonarev E. EEMB Batteries and Accumulators. Year 2010. Elektronnye komponenty [Electronic Components], 2010, no. 8, pp. 63-68 (in Russian).
6. Singh B., Im H. N., Park J. Y., Song S. J. Electrical Behavior of CeP2O7 Electrolyte for the Application in Low-Temperature Proton-Conducting Ceramic Electrolyte Fuel Cells. Journal of the Electrochemical Society, 2012, vol. 159, no. 12, pp. F819-F825. https://www.doi.org/10.1149/2.055212jes
7. Gorokhovskii A. V, Goffman V G., Gorshkov N. V., Tret'yachenko E. V., Telegina O. S., Sevryugin A. V. Electrophysical Properties of Ceramic Articles Based on Potassium Polytitanate Nanopowder Modified by Iron Compounds. Glass and Ceramics, 2015, vol. 72, no. 1-2, pp. 54-56. https://www.doi.org/ 10.1007/s10717-015-9722-6
8. Goffman V., Gorokhovsky A., Kompan M., Tretyachenko E., Telegina O., Kovnev A., Fedorov F. Electrical properties of the potassium polytitanate compacts. Journal of Alloys and Compounds, 2014, vol. 615, pp. 526-529. https://www.doi.org/10.1016/j. jallcom.2014.01.121
9. Aguilar-Gonzalez M. A., Gorokhovsky A. V, Aguilar-Elguezabal A. Removal of lead and nickel from aqueous solutions by SiO2 doped potassium titanate. Materials Science and Engineering : B, 2010, vol. 174, no. 1-3, pp. 105-113.
10. Telegina O. S., Goffman V. G., Gorohovskij A. V., Kompan M. E., Slepcov V. V., Gorshkov N. V., Kovyneva N. N., Kovnev A. V. The nature conductivity in the amorphous potassium polytitanate. Electrochemical Energetics, 2015, vol. 15, no. 1, pp. 23-28 (in Russian).
11. Sanchez-Monjaras T., Gorokhovsky A., Escalante-Garcia J. I. Molten salt synthesis and characterization of potassium polytitanate ceramic precursors with varied TiO2/K2O molar ratios. Journal of the American Ceramic Society, 2008, vol. 91, no. 9, pp. 3058-3065. https://www.doi.org/10.1111/j. 1551-2916.2008.02574.x
12. Zidi N., Chaouchi A., Rguiti M., Lorgouilloux Y., Courtois C. Dielectric, ferroelectric, piezoelectric properties, and impedance spectroscopy of (Bao.85Cao.i5XTio.9Zro.i)O3-//o (Ko.5Bio.5)TiOs + lead-free ceramics. Ferroelectrics, 2019, vol. 551, no. 1, pp. 152-177. https://www.doi.org/10.1080/00150193. 2019.1658043
13. Cruz-Manzo S., Greenwood P., Chen R. An Impedance Model for EIS Analysis of Nickel Metal Hydride Batteries. Journal of the Electrochemical Society, 2017, vol. 164, no. 7, pp. A1446-A1453. https:// www.doi.org/10.1149/2.0431707jes
14. Goffman V. G., Gorohovskij A. V, Gorshkov N. V., Telegina O. S., Kovnev A. V., Orozaliev E. E., Slepcov V. V. Impedance spectroscopy of polymer composites based on base potassium polytitanate. Electrochemical Energetics, 2014, vol. 14, no. 3, pp. 141-148 (in Russian).
Поступила в редакцию 02.11.2021 / После рецензирования 16.11.2021 / Принята 10.12.2021 Received 02.11.2021 / Revised 16.11.2021 / Accepted 10.12.2021
