Синтез и электрохимическое поведение в редокс-реакции с литием K,Na-V-оксидных соединений

Аннотация

УДК 544.643-621.357


DOI https://doi.org/10.5281/zenodo.4455852

 

Гетерогенные ванадий-оксидные соединения (бронзы, ванадаты) привлекают разработчиков литиевых батарей повышенной структурной стойкостью в редокс-реакции с литием по сравнению со стойкостью оксида V2O5 – традиционного интеркаляционного электродного материала для Li-батарей. Структурная стабилизация способствует улучшению разрядных характеристик Li-батарей на основе калийсодержащих и натрийсодержащих оксидных соединений ванадия. Исследован совместный эффект ионов калия и натрия на электрохимическое преобразование ванадий-оксидных соединений в электродах для использования в Li-аккумуляторе. По данным рентгенофазового анализа, на аноде получены дисперсные осадки, зависящие от состава электролита. Из растворов метаванадата калия в присутствии ионов натрия осадки содержат ванадаты Na5V12O32 и KV5O13, из растворов ванадилсульфата с ионами калия и натрия образуются ванадаты Na10V24O64 и KV5O13. Оценка электрохимических параметров синтезированного материала свидетельствует о возможности его использования в Li-батареях. Эффективность циклирования ванадатов, полученных из растворов ванадил-сульфата, в тонкослойных безбалластных электродах литиевого аккумулятора превышает таковую V2O5 оксида. Положительный совместный калий-натриевый эффект может быть полезным для реализации тонкослойных литиевых аккумуляторов на основе электрохимически синтезированного Na,K-V-оксидного соединения, полученного из раствора ванадилсульфата.

 

Ключевые слова: литиевый аккумулятор, (K,Na-ванадаты), электрохимический синтез, разрядная емкость, растворы метаванадата и ванадилсульфата.

PDF