Научная статья на тему 'ВЫБОР РЕЖИМОВ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ ОЛОВА ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРАХ'

ВЫБОР РЕЖИМОВ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ ОЛОВА ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРАХ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
61
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ / ПОРОШОК ОЛОВА / КОМПОЗИЦИОННЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ / СТРУКТУРА / ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ / МЕЖЗЕРЕННЫЕ ГРАНИЦЫ / ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Липкин Михаил Семенович, Липкин Валерий Михайлович, Липкина Татьяна Валерьевна, Корбова Екатерина Вадимовна, Волошин Вадим Андреевич

Рассматривается выбор режимов получения электролитических порошков олова, а также исследование их применения в ХИТ. Установлено, что оптимальный режим получения - плотность тока 0,4 А/см2 и длительность импульса 1000 мкс. Выявлено, что для увеличения дисперсности частиц порошка олова существует оптимальный диапазон плотностей тока и оптимальные длительность и пауза импульса. Проведено исследование формы частиц порошка. Частицы порошка представляют собой агломераты из пластинчатых и ультрадисперсных зерен с высокоразвитой поверхностью. Исследованы композиционные электроды с применением получаемых порошков олова. Установлено возрастание удельной емкости с возрастанием плотности тока, и она достигает 1999 мАч/г, т.е. превышает теоретическую в предположении предельной стехиометрии интерметаллического соединения олова с литием Li22Sn5. Такое возрастание удельной емкости, ранее не отмеченное в литературе, является, вероятно, следствием возникновения дополнительных стехиометрических возможностей внедрения за счет межзеренных границ, создающихся в композиционном покрытии и сильной разупорядоченности полученного порошка олова.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Липкин Михаил Семенович, Липкин Валерий Михайлович, Липкина Татьяна Валерьевна, Корбова Екатерина Вадимовна, Волошин Вадим Андреевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SELECTION OF MODES FOR OBTAINING ELECTROLYTIC TIN POWDERS FOR USE IN LITHIUM-ION BATTERIES

The paper considers the choice of modes of obtaining electrolytic powders of tin, as well as a study of their application in KIT. It is established, that an optimum mode of obtaining is a current density of 0.4 А/cm2 and a pulse duration of 1000 μs. It is revealed that to increase the dispersibility of particles of tin powder there is an optimum range of current density and optimum pulse duration and pause. The shape of the powder particles was studied. The powder particles are agglomerates of lamellar and ultra-dispersed grains with a highly developed surface. Composite electrodes using the obtained tin powders were investigated. It was established that the specific capacitance increases with increasing current density and it reaches 1999 mAh/g, i.e. exceeds the theoretical one in assuming the limiting stoichiometry of the intermetallic compound of tin with lithium Li22Sn5. This increase in specific capacity, not previously noted in the literature, is probably a consequence of the emergence of additional stoichiometric introduction opportunities due to intergranular boundaries created in the composite coating and strong disorderedness of the obtained tin powder.

Текст научной работы на тему «ВЫБОР РЕЖИМОВ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ ОЛОВА ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРАХ»

ISSN 1560-3644 ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН._ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. 2021. № 4

ISSN 1560-3644 UNIVERSITY NEWS. NORTH-CAUCASIAN REGION. TECHNICAL SCIENCE. 2021. No 4

Научная статья УДК 66.087.7

doi: 10.17213/1560-3644-2021-4-77-82

ВЫБОР РЕЖИМОВ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ ОЛОВА ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРАХ

М.С. Липкин, В.М. Липкин, Т.В. Липкина, Е.В. Корбова, В.А. Волошин, М.В. Липлявка, Ю.Г. Москалев, А.В. Семенкова

Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия

Аннотация. Рассматривается выбор режимов получения электролитических порошков олова, а также исследование их применения в ХИТ. Установлено, что оптимальный режим получения - плотность тока 0,4 А/см2 и длительность импульса 1000 мкс. Выявлено, что для увеличения дисперсности частиц порошка олова существует оптимальный диапазон плотностей тока и оптимальные длительность и пауза импульса. Проведено исследование формы частиц порошка. Частицы порошка представляют собой агломераты из пластинчатых и ультрадисперсных зерен с высокоразвитой поверхностью. Исследованы композиционные электроды с применением получаемых порошков олова. Установлено возрастание удельной емкости с возрастанием плотности тока, и она достигает 1999 мАч/г, т.е. превышает теоретическую в предположении предельной стехиометрии интерметаллического соединения олова с литием Li22Sn5. Такое возрастание удельной емкости, ранее не отмеченное в литературе, является, вероятно, следствием возникновения дополнительных стехио-метрических возможностей внедрения за счет межзеренных границ, создающихся в композиционном покрытии и сильной разупорядоченности полученного порошка олова.

Ключевые слова: потенциометрические методы, порошок олова, композиционные электроды, структура, химический состав, межзеренные границы, электрохимическая диагностика

Для цитирования: Липкин М.С., Липкин В.М., Липкина Т.В., Корбова Е.В., Волошин В.А., Липлявка М.В., Москалев Ю.Г., Семенкова А.В. Выбор режимов получения электролитических порошков олова для применения в литий-ионных аккумуляторах // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2021. №4. С. 77- 82. http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2021-4-77-82

Original article

SELECTION OF MODES FOR OBTAINING ELECTROLYTIC TIN POWDERS FOR USE IN LITHIUM-ION BATTERIES

M.S. Lipkin, V.M. Lipkin, T.V. Lipkina, E.V. Korbova, V.A. Voloshin, M.V. Liplyavka, Yu.G. Moskalev, A. V. Semenkova

Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia

Abstract. The paper considers the choice of modes of obtaining electrolytic powders of tin, as well as a study of their application in KIT. It is established, that an optimum mode of obtaining is a current density of 0.4 A/cm2 and a pulse duration of1000 ¡is. It is revealed that to increase the dispersibility ofparticles of tin powder there is an optimum range of current density and optimum pulse duration and pause. The shape of the powder particles was studied. The powder particles are agglomerates of lamellar and ultra-dispersed grains with a highly developed surface. Composite electrodes using the obtained tin powders were investigated. It was established that the specific capacitance increases with increasing current density and it reaches 1999 mAh/g, i.e. exceeds the theoretical one in assuming the limiting stoichiometry of the in-termetallic compound of tin with lithium Li22Sn5. This increase in specific capacity, not previously noted in the literature, is probably a consequence of the emergence of additional stoichiometric introduction opportunities due to intergranular boundaries created in the composite coating and strong disorderedness of the obtained tin powder.

Keywords: potentiometric methods, tin powder, composite electrodes, structure, chemical composition, intergrain boundaries, electrochemical diagnostics

For citation: Lipkin M.S., Lipkin V.M., Lipkina T.V., Korbova E.V., Voloshin V.A., Liplyavka M.V., Moskalev Yu.G., Semenkova A.V. (2021) Selection of modes for obtaining electrolytic tin powders for use in lithium-ion batteries. University News. North-Caucasian Region. Technical Sciences, 2021, no. 4, рp. 77 - 82. http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2021-4-77-82

© Липкин М.С., Липкин В.М., Липкина Т.В., Корбова Е.В., Волошин В.А., Липлявка М.В., Москалев Ю.Г., Семенкова А.В., 2021

ISSN 1560-3644 UNIVERSITY NEWS. NORTH-CAUCASIAN REGION.

TECHNICAL SCIENCE.

2021. No 4

Введение

Литий-ионные аккумуляторы становятся основным источником питания для средств связи, ноутбуков, мобильных телефонов и других портативных устройств в гражданской и военной сфере. Рост функциональности современных портативных устройств предъявляет всё возрастающие требования к емкости аккумуляторных батарей. Существенное увеличение удельной емкости, в частности, может быть достигнуто путем замены углеродных анодов на более эффективные материалы [1 - 3]. Одно из направлений исследований в этой области - применение в качестве анодов литий-ионных аккумуляторов оловосодержащих материалов. Это оксиды олова и оксидные композиты; металлические системы; прочие материалы, композиты с участием углерода [4 - 7]. Механизм внедрения лития в различные оксидные структуры, содержащие олово, изучен в большом числе экспериментальных исследований [8 - 10]. С помощью различных методов исследовались материалы с участием SnO, SnO2, LiSnOз, SnSiOз, стекла системы Sn0-B20з-P205, другие композиции. Принято считать, что общая модель процессов с участием оксидов олова включает восстановление оксидов олова (II) и (IV) при первой катодной поляризации с образованием дисперсных частиц олова и оксида лития, внедрение лития в частицы олова с образованием сплава

Sn + xLi+ + xе ^ LixSn.

Коэффициент х может достигать величины 4,4, образовавшийся на первой стадии оксид лития в значительной мере способствует стабилизации частиц олова. Основная проблема, возникающая при использовании металлического олова, заключается в значительном увеличении объема сплава при внедрении лития в олово, что ведет к разрушению металлической матрицы [11 - 13]. Известно, что устойчивость электрода в отношении такого разрушения повышается по мере уменьшения размера частиц олова и становится приемлемой при переходе к наноразмерным объектам [14 - 17].

Ранее сообщалось о возможности получения наноразмерных металлических порошков олова, электроды из которых, приготовленные с использованием связующего РУОЕ, обладали удельной емкостью до 800 мАч/г [18 - 20]. Из полученных данных следовало, что актуальным являлось увеличение дисперсности порошка олова и исследование возможности снижения количества связующего в электроде, что является целью и задачами настоящей работы.

Методика исследований

Для выбора режимов импульсного электролиза использовали импульсную хронопотен-циометрию в микросекундном разрешении [4]. Для этого на электрод подавали импульсы тока различной амплитуды и длительности (табл. 1) и регистрировали зависимости потенциала от времени. На кривой спада потенциала электрода от времени (рис. 1) выделяется скачок потенциала (участок АВ), соответствующий омическому падению:

R = ^В^ЁА (1)

I

где R - сопротивление электрода; I - амплитуда тока в импульсе. Дальнейший спад представляет собой разряд емкости двойного электрического слоя (ДЭС). Разряд емкости ДЭС описывается уравнением

t

E(t) = EC • , (2)

где постоянная времени T непосредственно связана с емкостью ДЭС:

T = —, (3)

RC

где С - емкость ДЭС. Обработка зависимостей потенциала электрода от времени в соответствии с (1) - (3) дает зависимости емкости ДЭС от номера импульса, а поскольку емкость ДЭС прямо пропорциональна поверхности электрода, по получаемым зависимостям емкости ДЭС можно судить о закономерностях изменения площади поверхности электрода, которая увеличивается в период образования частиц порошка и уменьшается в периоде отделения их от поверхности электрода.

Таблица 1 / Table 1 Параметры режимов измерений / Parameters of measurement modes

№ режима Плотность тока, А/см2 Время импульса, мкс

1 0,15 40

2 0,15 100

3 0,15 500

4 0,15 1000

5 0,25 40

6 0,25 100

7 0,25 500

8 0,25 1000

9 0,4 40

10 0,4 100

11 0,4 500

12 0,4 1000

ISSN 1560-3644 UNIVERSITY NEWS. NORTH-CAUCASIAN REGION.

U,

0 -0,5 -1,0 -1,5

-2,0 -2,5 -3,0

0 1 2 3 4 5

t, c x10-3

Рис. 1. Пример хронопотенциограммы импульсного режима получения оловянного порошка / Fig. 1. Example of a chronopotentiogram, a pulse mode for producing tin powder

Хронопотенциометрические зависимости определяли в трехэлектродной ячейке с хлорсереб-ряным электродом сравнения на титановом рабочем электроде с помощью потенциостата Р40Х.

Порошки олова получали из электролита состава (NH4)2SÜ4 1М, этиленгликоль 1:1, HCl 0,5М, а основной компонент - анодным растворением оловянного анода. После проработки электролита концентрация ионов олова составляла 0,01 М. Порошок олова получали на виброэлектроде с частотой вибрации 50 Гц на рифленом титановом катоде. Затем порошок промывали дистиллированной водой до полного удаления электролитных солей, высушивали и просеивали через сито с размером ячейки 40 мкм.

Гранулометрический состав порошков определяли с помощью анализатора - прибора Microtrac Bluewave S3500 в ЦКП «Нанотехноло-гии» ЮРГПУ(НПИ).

Электроды для исследования в качестве анода литий-ионного аккумулятора получали путем электроосаждения композиционного покрытия с порошком олова из электролита состава: SnCl2 50 - 60 г/л, NaF 35 г/л, HCl 4 г/л, желатин 2 г/л, порошок олова 7 г/л. Этот процесс происходил при перемешивании с оловянным анодом. Катод осаждали на медную подложку при плотности тока 0,034 А/дм2.

Удельную емкость композиционного электрода определяли гальваностатическим методом в герметичной фторопластовой ячейке с литиевым вспомогательным электродом в электролите TCE 2016.

Результаты и их обсуждение

Как следует из полученных данных (рис. 2 - 4), характер зависимости площади электрода от количества импульсов существенно

TECHNICAL SCIENCE. 2021. No 4

меняется в зависимости от величины плотности тока и длительности импульсов. При минимальной плотности тока (рис. 2) эти зависимости имеют стохастический характер, что соответствует образованию фрагментов покрытий и крупных пластинчатых частиц порошка.

С, Ф/см2 0,18

0,02 ¿

0 5 10 15 20 25 30 35 40

N / 25000, номер импульса

Рис. 2. Зависимости емкости ДЭС от номера импульса, при плотности тока 150 мА/см2 при времени импульса и паузы,

мкс: 40 (1), 100 (2), 500 (3), 1000 (4) / Fig. 2. Dependence of the DEL capacity on the pulse number, at a current density of 150 mA/cm2 at the pulse and pause time, ms: 40 (1), 100 (2), 500 (3), 1000 (4)

При плотности тока 0,25 А/см2 (рис. 3) для импульсов длительностью 500 мкс, рост поверхности становится периодическим с периодом в 5 импульсов, в течение которого наблюдается рост частиц, после чего происходит их отделение.

С, Ф/см2

0 5 10 15 20 25 30 35 40

N / 25000, номер импульса

Рис. 3. Зависимости емкости ДЭС от номера импульса, при плотности тока 250 мА/см2 при времени импульса и паузы,

мкс: 40 (1), 100 (2), 500 (3), 1000 (4) / Fig. 3. Dependence of the DEL capacity on the pulse number, at a current density of 250 mA/cm2 at the pulse and pause time, ms: 40 (1), 100 (2), 500 (3), 1000 (4)

Увеличение длительности импульса (и паузы) до 1000 мкс приводит к изменению характера зависимости площади поверхности от номера импульса внутри периода, эти зависимости

ISSN 1560-3644 UNIVERSITY NEWS. NORTH-CAUCASIAN REGION.

TECHNICAL SCIENCE.

2021. No 4

становятся убывающими, т. е. одновременно с ростом размеров частиц происходит и их отделение. При плотности тока 0,4 А/см2 (рис. 4) периодичность изменения площади электрода достигается только при длительности импульса 1000 мкс, имеет убывающий характер, однако расположена на более высоком уровне, чем для плотности тока 0,25 А/см2. Из этого следует, что при этих параметрах частицы порошка дольше удерживаются поверхностью электрода и, следовательно, будут менее дисперсными.

С, Ф/см2 0,35

0,30

0,25

0,20

0,15

0,10 0,05

Рис. 4. Зависимости емкости ДЭС от номера импульса, при плотности тока 400 мА/см2 при времени импульса и паузы, мкс: 100 (1), 500 (2), 1000 (5) / Fig. 4. Dependence of the DEL capacity on the pulse number, at a current density of 400 mA/cm2 at the pulse and pause time, ms: 100 (1), 500 (2), 1000 (5)

Гранулометрический состав порошков олова, полученных при разных режимах импульсного электролиза (рис. 5), показывает, что в условиях виброкатода наименьший размер частиц олова 12,8 нм и преобладающее количество наноразмерной фракции достигается при плотности тока 150 мА/см2, что подтверждают результаты импульсной хронопотенциометрии.

w, %

30 25 20 15 10 5 0

0,01

0,1

1000 10000 lgd, d, мкм

Рис. 5. Дифференциальные распределения по размерам для порошков олова, полученных при плотности тока, мА/см2:

1 - 400; 2 - 250; 3 - 150 при времени импульса и паузы 1000 мкс / Fig. 5. Differential size distributions for tin powders obtained at current density, mA/cm2: 1 - 400; 2 - 250; 3 - 150 at a pulse and pause time of 1000 microseconds

Отсюда следует, что для увеличения дисперсности частиц порошка олова существует оптимальный диапазон плотностей тока и оптимальные длительность и пауза импульса.

Частицы порошка представляют собой агломераты из пластинчатых (микронная фракция) и ультрадисперсных (наноразмерная фракция) зерен (рис. 6) с высокоразвитой поверхностью, что представляет значительный интерес для применения в качестве анодного материала литий-ионного аккумулятора.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рис. 6. SEM - изображение частиц порошка олова / Fig. 6. SEM is an image of tin powder particles

При использовании технологии изготовления электродов в виде композиционных покрытий с полученным порошком (табл. 2) наблюдается возрастание удельной емкости с возрастанием плотности тока и она достигает 1999 мАч/г, т. е. превышает теоретическую в предположении предельной стехиометрии интерметаллического соединения олова с литием Li22Sn5.

Таблица 2 / Table 2

Результаты измерения удельной емкости композиционных электродов с порошком олова при разных плотностях

тока / Results of measuring the specific capacitance of composite electrodes with tin powder at different current densities

Плотность тока на массу материала, мА/г Плотность тока на площадь электрода, мА/см2 Удельная емкость, мАч/г

Заряд Разряд

8 0,78125 159,681 159,8911

20 1,953125 399,489 399,6611

100 9,765625 1996,44 1999

Такое возрастание удельной емкости, ранее не отмеченное в литературе, является, вероятно, следствием возникновения дополнительных стехиометрических возможностей внедрения за счет межзеренных границ, создающихся в композиционном покрытии и сильной разупоря-доченности полученного порошка олова.

ISSN 1560-3644 UNIVERSITY NEWS. NORTH-CAUCASIAN REGION. TECHNICAL SCIENCE. 2021. No 4

Выводы

1. Импульсная хронопотенциометрия микросекундного разрешения является эффективным инструментом исследования процессов электролитического порошкообразования.

2. Для получения наноразмерного электролитического порошка олова необходим оптимальный диапазон плотностей тока и длительностей импульса и паузы, составляющий 0,25 А/см2 и 1 мс.

Композиционное покрытие с наноразмер-ным порошком олова является перспективным анодным материалом ЛИА с удельной емкостью 1999 мАч/г при плотности тока 50 мА/г.

Список источников

1. Кедринский И. А., Яковлев В. Г. Литий-ионные аккумуляторы. Красноярск: ИПК «Платина», 2002. 266 с.

2. Химические источники тока: справочник / под ред. Н.В. Коровина, А.М. Скундина. М.: Изд-во МЭИ, 2003. 740 с.

3. Дядин Ю.А. Графит и его соединения включения // Соро-совский образоват. журн. 2000. Т. 6, №10. С. 43-49.

4. Lithium Batteries: Science and Technology / Ed. G.-A. Nazri, G. Pistola. Boston: Kluwer Acad. Publ., 2004.

5. Winter M., Besenhard J.O., Spahr M.E., Novak P. Insertion electrode materials for rechargeable lithium batteries // Advanced Mater. 1998. Vol. 10, no. 10. P. 725-763.

6. Scrosati B., Garche J. Lithium batteries: Status, prospects and future // J. Power Sources. 2010. Vol. 193. P. 2419-2430.

7. Idota Y., Kubota T., Matsufuji A. [et al]. Tin-Based Amorphous Oxide: A High-Capacity Lithium-Ion-Storage Material // Science. 1997. Vol. 276. P. 1395 - 1397.

8. Brousse T., Retoux R., Herterich U., Schleich D.M. High-Resolution Electron Microscopy Investigation of Capacity Fade in SnO2 Electrodes for Lithium-Ion Batteries // J. Electrochem. Soc. 1998. Vol. 145, no.1. P. 1 - 4.

9. Foster D.L., Wolfenstine J., Read J.R., Behl W.K. The Electrochemical Society Nanocomposites of Sn and Li2 O Formed from the Chemical Reduction of SnO as Negative

Electrode Material for Lithium-Ion Batteries // Electrochem. A. Solid-State Lett. 2000. Vol. 3, no. 5. P. 203 - 204.

10. Morimoto H., Tatsumisago M., Minami T. Anode Properties of Amorphous 50Si0-50Sn0 Powders Synthesized by Mechanical Milling // Electrochem. A. Solid-State Lett. 2001. Vol. 4, no. 2. P. A16 - A18.

11. Courtney I.A., Mckinnon W.R., Dahn J.R. On the Aggregation of Tin in SnO Composite Glasses Caused by the Reversible Reaction with Lithium // J. Electrochem. Soc. 1999. Vol. 146, no. 1. P. 59 - 68.

12. Кулова Т.Л., Скундин АМ, Рогинская Ю.Е., Чибирова ФХ. Интеркаляция лития в наноструктурированные пленки на основе оксидов олова и титана // Электрохимия. 2004. Т. 40, № 4. С. 484 - 492.

13. Кулова Т.Л., Рогинская Ю.Е., Скундин А.М. Потенцио-динамическое исследование наноструктурированного материала на основе оксидов олова и титана // Электрохимия. 2005. Т. 41, № 1. С. 76 - 82.

14. Vassiliev S.Yu., Yusipovich A.I., Roginskaya Yu.E. [et al.] Nanostructured Sn02 - Ti02 films as related to lithium intercalation // J. Solid State Electrochem. 2005. Vol. 9, no. 10. P. 698 - 705.

15. Рогинская Ю.Е., Чибирова Ф.Х., Кулова Т.Л., Скундин А.М. Продукты взаимодействия лития с наноструктурирован-ными оксидами Sn02-Ti02 и механизм заряда и разряда электродов литий-ионного аккумулятора // Электрохимия. 2006. Т. 42, № 4. С. 406-413.

16. Fung Y.S., Zhu D.R. Electrodeposited tin coating as negative electrode material for lithium-ion battery in room temperature molten salt // J. Electrochem. Soc. 2002. Vol. 149, no. 3. P. A319 - A324.

17. Hosono E., Matsuda H., Honma I. [et al.] Nanosize Effect on High-Rate Li-Ion Intercalation in LiCo02 Electrode // J. Electro-Chem. Soc. 2007. Vol. 154, no. 2. P. A146 - A149.

18. Bazin L., Mitra S., Taberna P. L. [et al.] High-rate capability pure Sn-based nano-architectured electrode assembly for rechargeable lithium batteries // J. Power Sources. 2009. Vol. 188. P. 578 - 582.

19. Ui K., Kikuchi I., Kadoma Y. [et al.] Electrochemical characteristics of Sn film prepared by pulse electrodeposition method as negative electrode for lithium secondary batteries // J. Power Sources. 2009. Vol. 189. P. 224 - 229.

20. Li Q., Wang P., Feng Q. [et al.] In Situ TEM on the Reversibility of Nanosized Sn Anodes during the Electrochemical Reaction // Chem. Mater. 2014. Vol. 26. P. 4102 - 4108.

References

1. Kedrinsky I.A., Yakovlev V.G. (2002) Lithium-Ion Accumulators. Krasnoyarsk: IPK Platinum, 2002. 266 p. (In Russian).

2. Chemical current sources: Reference / Edited by N.V. Korovin and A.M. Skundin. M.: Publishing House of the MEI, 2003. 740 p. (In Russian).

3. Dyadin A. (2000) Graphite and its compounds inclusions. Sorosovsky Obrazovat. Journ., 2000, vol. 6, no. 10, pp. 43-49. (In Russian).

4. Lithium Batteries: Science and Technology. Ed. G.-A. Nazri, G. Pistola. Boston: Kluwer Acad. Publ., 2004.

5. Winter M., Besenhard J. O., Spahr M. E., Novak P. (1998) Insertion electrode materials for rechargeable lithium batteries. Advanced Mater, 1998, vol. 10, no. 10, pp. 725-763.

6. Scrosati B., Garche J. (2010) Lithium batteries: Status, prospects and future. J. Power Sources, 2010, vol. 193, pp. 2419-2430.

7. Idota Y., Kubota T., Matsufuji A. [et al.]. (1997) Tin-Based Amorphous Oxide: A High-Capacity Lithium-Ion-Storage Material. Science, 1997, vol. 276, pp. 1395-1397.

8. Brousse T., Retoux R., Herterich U., Schleich D.M. (1998) High-Resolution Electron Microscopy Investigation of Capacity Fade in SnO2 Electrodes for Lithium-Ion Batteries. J. Electrochem. Soc., 1998, vol. 145, no. 1, pp. 1-4.

9. Foster D.L., Wolfenstine J., Read J.R., Behl W.K. (2000) The Electrochemical Society Nanocomposites of Sn and Li2 O Formed from the Chemical Reduction of SnO as Negative Electrode Material for Lithium-Ion Batteries. Electrochem. A. Solid-State Lett., 2000, vol. 3, no. 5, pp. 203-204.

ISSN 1560-3644 UNIVERSITY NEWS. NORTH-CAUCASIAN REGION. TECHNICAL SCIENCE. 2021. No 4

10. Morimoto H., Tatsumisago M., Minami T. (2001) Anode Properties of Amorphous 50SiO*50SnO Powders Synthesized by Mechanical Milling. Electrochem. A. Solid-State Lett., 2001, vol. 4, no. 2, pp. A16-A18.

11. Courtney I. A., Mckinnon W. R., Dahn J. R. (1999) On the Aggregation of Tin in SnO Composite Glasses Caused by the Reversible Reaction with Lithium. J. Electrochem. Soc., 1999, vol. 146, no. 1, pp. 59-68.

12. Kulova T.L., Skundin A. M., Roginskaya Yu. E., Chibirova F. H. (2004) In- tercation of lithium in nanostructured films based on tin and titanium oxides. Electrochemistry, 2004, vol. 40, no. 4, pp. 484-492. (In Russian).

13. Kulova T. L., Roginskaya Yu. E., Skundin A. M. (2005) Potentiodynamic study of nanostructured material based on tin and titanium oxides. Electrochemistry, 2005, vol. 41, no. 1, pp. 76-82. (In Russian).

14. Vassiliev S. Yu., Yusipovich A. I., Roginskaya Yu. E. [et al.] (2005) Nanostructured SnO2-TiO2 films as related to lithium intercalation. J. Solid State Electrochem., 2005, vol. 9, no. 10, pp. 698-705.

15. Roginskaya Yu. E., Chibirova F. H., Kulova T. L., Skundin A. M. (2006) Pro-products of lithium interaction with nanostructured SnO2-TiO2 oxides and the mechanism of charging and discharging electrodes of lithium-ion accumulator. Electrochemistry, 2006, vol. 42, no. 4, pp. 406-413. (In Russian).

16. Fung Y.S., Zhu D.R. (2002) Electrodeposited tin coating as negative electrode material for lithium-ion battery in room temperature molten salt. J. Electrochem. Soc., 2002, vol. 149, no. 3, pp. A319-A324.

17. Hosono E., Matsuda H., Honma I. [et al.] (2007) Nanosize Effect on High-Rate Li-Ion Intercalation in LiCoO2 Electrode. J. Electro-Chem. Soc., 2007, vol. 154, no. 2, pp. A146-A149.

18. Bazin L., Mitra S., Taberna P.L. [et al.] (2009) High-rate capability pure Sn-based nano-architectured electrode assembly for rechargeable lithium batteries. J. Power Sources, 2009, vol. 188, pp. 578-582.

19. Ui K., Kikuchi I., Kadoma Y. [et al.] (2009) Electrochemical characteristics of Sn film prepared by pulse electrodeposition method as negative electrode for lithium secondary batteries. J. Power Sources, 2009, vol. 189, pp. 224-229.

20. Li Q., Wang P., Feng Q. [et al.] (2014) In Situ TEM on the Reversibility of Nanosized Sn Anodes during the Electrochemical Reaction. Chem. Mater., 2014, vol. 26, pp. 4102-4108.

Сведения об авторах

Михаил Семенович Липкинв - д-р техн. наук, доцент, зав. кафедрой «Химическая технология», lipkin@yandex.ru Валерий Михайлович Липкин - канд. техн. наук, доцент, кафедра «Химическая технология», syan199165@gmail.com Татьяна Валерьевна Липкина - канд. техн. наук, доцент. кафедра «Химическая технология», lipkina-t@mail.ru Екатерина Вадимовна Корбова - аспирант, кафедра «Химическая технология», war_wara@inbox.ru Вадим Андреевич Волошин - магистрант, кафедра «Химическая технология». Мирослав Викторович Липлявка - магистрант, кафедра «Химическая технология». Юрий Геннадьевич Москалев - магистрант, кафедра «Химическая технология». Анастасия Вадимовна Семенкова - аспирант, кафедра «Химическая технология».

Information about the authors

Mikhail S. Lipkin - Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Head of the Department «Chemical Technology», lipkin@yandex.ru

Valery M. Lipkin - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department «Chemical Technology», syan199165@gmail.com

Tatiana V. Lipkina - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department «Chemical Technology», lipkina-t@mail.ru

Ekaterina V. Korbova - Graduate Student, Department «Chemical Technology», war_wara@inbox.ru

Vadim A. Voloshin - Master Student, Department «Chemical Technology».

Miroslav V. Liplyavka - Master Student, Department «Chemical Technology».

Yuri G. Moskalev - Master Student, Department «Chemical Technology».

Anastasia V. Semenkova - Graduate Student, Department «Chemical Technology».

Статья поступила в редакцию/the article was submitted 11.10.2021; одобрена после рецензирования /approved after reviewing 18.10.2021; принята к публикации / ac-ceptedfor publication 21.10.2021.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.