Исследование тонких электролитических пленок олова при циклировании в апротонных растворителях
Методами потенциодинамического и гальваностатического циклирования в апротонном растворителе этиленкарбонат — диметилкарбонат исследованы электролитические пленки олова, полученные из комплексных (тартратного, цитратного и цитратно-трилонатного) электролитов. Показано, что природа лиганда существенн...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2014 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2014
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/88256 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Исследование тонких электролитических пленок олова при циклировании в апротонных растворителях / Н.И. Глоба, В.С. Кублановский, В.Н. Никитенко, О.И. Милованова // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2014. — № 9. — С. 86-91. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-88256 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Глоба, Н.И. Кублановский, В.С. Никитенко, В.Н. Милованова, О.И. 2015-11-11T15:36:39Z 2015-11-11T15:36:39Z 2014 Исследование тонких электролитических пленок олова при циклировании в апротонных растворителях / Н.И. Глоба, В.С. Кублановский, В.Н. Никитенко, О.И. Милованова // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2014. — № 9. — С. 86-91. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/88256 541.136 Методами потенциодинамического и гальваностатического циклирования в апротонном растворителе этиленкарбонат — диметилкарбонат исследованы электролитические пленки олова, полученные из комплексных (тартратного, цитратного и цитратно-трилонатного) электролитов. Показано, что природа лиганда существенно влияет на электрохимические характеристики, величину удельной емкости пленок олова и эффективность их циклирования в литиевых источниках тока. Наиболее стабильные электрохимические характеристики и условия заряда-разряда свойственны пленкам олова, нанесенным из цитратного электролита. Удельная емкость данных пленок на первых циклах 500 мА·ч/г и в дальнейшем при циклировании снижается до 400–420 мА·ч/г, что соответствует потерям 1,1–1,3% за цикл. Методами потенцiодинамiчного та гальваностатичного циклювання в апротонному розчиннику етиленкарбонат — диметилкарбонат дослiджено електролiтичнi плiвки олова, що отриманi з комплексних (цитратного, тартратного та цитратно-трилонатного) електролiтiв. Показано, що природа лiганду iстотно впливає на електрохiмiчнi характеристики, величину питомої ємностi плiвок олова та ефективнiсть їх циклування в лiтiєвих джерелах струму. Найбiльш стабiльнi електрохiмiчнi характеристики й умови заряду-розряду властивi плiвкам олова, отриманим з цитратного електролiту. Питома ємнiсть даних плiвок на перших циклах 500 мА · ч/г i в подальшому при циклуваннi знижується до 400–420 мА · ч/г, що вiдповiдає втратам 1,1–1,3% за цикл. Electrodeposited tin films, obtained from complex (citrate, tartrate and citrate-trilonate) electrolytes, have been investigated by the methods of potentiodynamic and galvanostatic cycling in an aprotic ethylene carbonate — dimethyl carbonate solvent. It has been shown that the nature of ligand affects greatly the electrochemical characteristics, specific capacity of tin films, and efficiency of their cycling in lithium current sources. The most stable electrochemical characteristics and charge-discharge conditions are peculiar to tin films deposited from a citrate electrolyte. The specific capacity of these films in the first cycles is 500 mA · h/g and decreases subsequently to 400–420 mA · h/g during the cycling, which corresponds to a loss of 1.1–1.3% within a cycle. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Хімія Исследование тонких электролитических пленок олова при циклировании в апротонных растворителях Дослiдження тонких електролiтичних плiвок олова при циклуваннi в апротонних розчинниках A study of electrodeposited thin tin films in cycling in aprotic solvents Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Исследование тонких электролитических пленок олова при циклировании в апротонных растворителях |
| spellingShingle |
Исследование тонких электролитических пленок олова при циклировании в апротонных растворителях Глоба, Н.И. Кублановский, В.С. Никитенко, В.Н. Милованова, О.И. Хімія |
| title_short |
Исследование тонких электролитических пленок олова при циклировании в апротонных растворителях |
| title_full |
Исследование тонких электролитических пленок олова при циклировании в апротонных растворителях |
| title_fullStr |
Исследование тонких электролитических пленок олова при циклировании в апротонных растворителях |
| title_full_unstemmed |
Исследование тонких электролитических пленок олова при циклировании в апротонных растворителях |
| title_sort |
исследование тонких электролитических пленок олова при циклировании в апротонных растворителях |
| author |
Глоба, Н.И. Кублановский, В.С. Никитенко, В.Н. Милованова, О.И. |
| author_facet |
Глоба, Н.И. Кублановский, В.С. Никитенко, В.Н. Милованова, О.И. |
| topic |
Хімія |
| topic_facet |
Хімія |
| publishDate |
2014 |
| language |
Russian |
| container_title |
Доповіді НАН України |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Дослiдження тонких електролiтичних плiвок олова при циклуваннi в апротонних розчинниках A study of electrodeposited thin tin films in cycling in aprotic solvents |
| description |
Методами потенциодинамического и гальваностатического циклирования в апротонном растворителе этиленкарбонат — диметилкарбонат исследованы электролитические пленки олова, полученные из комплексных (тартратного, цитратного и цитратно-трилонатного) электролитов. Показано, что природа лиганда существенно влияет
на электрохимические характеристики, величину удельной емкости пленок олова и эффективность их циклирования в литиевых источниках тока. Наиболее стабильные
электрохимические характеристики и условия заряда-разряда свойственны пленкам олова, нанесенным из цитратного электролита. Удельная емкость данных пленок на первых циклах 500 мА·ч/г и в дальнейшем при циклировании снижается до 400–420 мА·ч/г,
что соответствует потерям 1,1–1,3% за цикл.
Методами потенцiодинамiчного та гальваностатичного циклювання в апротонному розчиннику етиленкарбонат — диметилкарбонат дослiджено електролiтичнi плiвки олова,
що отриманi з комплексних (цитратного, тартратного та цитратно-трилонатного) електролiтiв. Показано, що природа лiганду iстотно впливає на електрохiмiчнi характеристики, величину питомої ємностi плiвок олова та ефективнiсть їх циклування в лiтiєвих
джерелах струму. Найбiльш стабiльнi електрохiмiчнi характеристики й умови заряду-розряду властивi плiвкам олова, отриманим з цитратного електролiту. Питома ємнiсть даних плiвок на перших циклах 500 мА · ч/г i в подальшому при циклуваннi знижується до
400–420 мА · ч/г, що вiдповiдає втратам 1,1–1,3% за цикл.
Electrodeposited tin films, obtained from complex (citrate, tartrate and citrate-trilonate) electrolytes,
have been investigated by the methods of potentiodynamic and galvanostatic cycling in an aprotic
ethylene carbonate — dimethyl carbonate solvent. It has been shown that the nature of ligand affects
greatly the electrochemical characteristics, specific capacity of tin films, and efficiency of their cycling in lithium current sources. The most stable electrochemical characteristics and charge-discharge
conditions are peculiar to tin films deposited from a citrate electrolyte. The specific capacity of these
films in the first cycles is 500 mA · h/g and decreases subsequently to 400–420 mA · h/g during
the cycling, which corresponds to a loss of 1.1–1.3% within a cycle.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/88256 |
| citation_txt |
Исследование тонких электролитических пленок олова при циклировании в апротонных растворителях / Н.И. Глоба, В.С. Кублановский, В.Н. Никитенко, О.И. Милованова // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2014. — № 9. — С. 86-91. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT globani issledovanietonkihélektrolitičeskihplenokolovapriciklirovaniivaprotonnyhrastvoritelâh AT kublanovskiivs issledovanietonkihélektrolitičeskihplenokolovapriciklirovaniivaprotonnyhrastvoritelâh AT nikitenkovn issledovanietonkihélektrolitičeskihplenokolovapriciklirovaniivaprotonnyhrastvoritelâh AT milovanovaoi issledovanietonkihélektrolitičeskihplenokolovapriciklirovaniivaprotonnyhrastvoritelâh AT globani doslidžennâtonkihelektrolitičnihplivokolovapricikluvannivaprotonnihrozčinnikah AT kublanovskiivs doslidžennâtonkihelektrolitičnihplivokolovapricikluvannivaprotonnihrozčinnikah AT nikitenkovn doslidžennâtonkihelektrolitičnihplivokolovapricikluvannivaprotonnihrozčinnikah AT milovanovaoi doslidžennâtonkihelektrolitičnihplivokolovapricikluvannivaprotonnihrozčinnikah AT globani astudyofelectrodepositedthintinfilmsincyclinginaproticsolvents AT kublanovskiivs astudyofelectrodepositedthintinfilmsincyclinginaproticsolvents AT nikitenkovn astudyofelectrodepositedthintinfilmsincyclinginaproticsolvents AT milovanovaoi astudyofelectrodepositedthintinfilmsincyclinginaproticsolvents |
| first_indexed |
2025-11-25T23:26:46Z |
| last_indexed |
2025-11-25T23:26:46Z |
| _version_ |
1850583207972438016 |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
9 • 2014
ХIМIЯ
УДК 541.136
Н.И. Глоба, В.С. Кублановский, В. Н. Никитенко,
О.И. Милованова
Исследование тонких электролитических пленок олова
при циклировании в апротонных растворителях
(Представлено членом-корреспондентом НАН Украины А.А. Омельчуком)
Методами потенциодинамического и гальваностатического циклирования в апротон-
ном растворителе этиленкарбонат — диметилкарбонат исследованы электролитичес-
кие пленки олова, полученные из комплексных (тартратного, цитратного и цитрат-
но-трилонатного) электролитов. Показано, что природа лиганда существенно влияет
на электрохимические характеристики, величину удельной емкости пленок олова и эф-
фективность их циклирования в литиевых источниках тока. Наиболее стабильные
электрохимические характеристики и условия заряда-разряда свойственны пленкам оло-
ва, нанесенным из цитратного электролита. Удельная емкость данных пленок на пер-
вых циклах 500 мА·ч/г и в дальнейшем при циклировании снижается до 400–420 мА·ч/г,
что соответствует потерям 1,1–1,3% за цикл.
Аноды на основе углеродных материалов не удовлетворяют современным требованиям,
предъявляемым к литий-ионным аккумуляторам из-за их низкой удельной емкости
(372 мА · ч/г) и недостаточной скорости разряда. Поэтому разработка новых электродных
материалов, обеспечивающих высокие значения удельной емкости и плотности тока разря-
да, является актуальной. Один из возможных и действенных способов — использование тон-
ких электролитических пленок олова или его сплавов. Для олова свойственно образование
с литием нескольких типов интерметаллидов [1]. В процессе циклирования значительная
часть емкости, полученной на первом цикле, теряется вследствие разрушения структуры
осадка и потери электрического контакта электрод–токоподвод [2].
С целью устранения нежелательных эффектов предлагаются различные методы, спо-
собствующие повышению адгезии между медным токоподводом и осадком олова за счет соз-
дания промежуточного слоя. Это может быть достигнуто, например, использованием (фор-
мированием) пористой медной подложки с наноосажденной “виноградоподобной” медью
с образованием поверхностного сплава Sn–Cu6Sn5 [3].
© Н.И. Глоба, В.С. Кублановский, В.Н. Никитенко, О.И. Милованова, 2014
86 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №9
Авторами [4] предложен метод, который заключается в отжиге свежеосажденного оло-
ва. Это способствует образованию промежуточного слоя SnxCuy на поверхности раздела
олово–медная фольга, что приводит к повышению степени взаимодействия меди с оловом,
обеспечивая улучшенную циклируемость анода. Для повышения эффективности циклиро-
вания осадков олова авторами статьи [5] предлагается использование композитных анодов,
в которых осадки олова диспергированы в электропроводной микропористой углеродной
мембране.
К другим методам формирования оловосодержащих анодов относятся: различные спосо-
бы получения мелкокристаллических наноразмерных материалов [6, 7], интерметалличес-
ких компаундов [3], композитов Sn/C [8] или сплавов [9]. Ранее было показано [9], что тон-
кие гальванические пленки сплава олово–никель, полученные из тартратно-трилонатного
электролита, способны сохранять высокую удельную емкость при циклировании в апро-
тонных растворителях.
В современной гальванотехнике метод электролиза с использованием комплексов ме-
таллов является одним из наиболее простых и контролируемых способов получения функ-
циональных покрытий металлами и сплавами. Это обусловлено рядом преимуществ, свой-
ственных электролитам на основе комплексов металлов: во-первых, такие электролиты не-
токсичны, устойчивы и легко утилизируются; во-вторых, комплексообразующие лиганды
ацидного типа (прежде всего комплексоны) образуют широкий спектр устойчивых ком-
плексных соединений практически со всеми ионами металлов вследствие их циклического
строения, а также имеют ярко выраженную способность к совместимости с лигандами сла-
бого поля в одной координационной сфере полилигандного комплекса.
Научно обоснованные критерии выбора лигандов для полилигандных электроли-
тов сформулированы в монографии [10]. Сочетание правильно выбранных лигандов
для полилигандных электролитов позволяет управлять торможением электродного про-
цесса и, следовательно, структурой и свойствами получаемых функциональных по-
крытий [10, 11].
В гальванотехнике для получения качественных гальванических осадков олова и его
сплавов наиболее широко используются цитратный [12, 13] и тартратно-трилонатный [9]
электролиты, в которых ионы олова (II) существуют в виде различных комплексных сое-
динений, что предопределяет механизм процесса осаждения и морфологию осадков олова.
Методами потенциодинамического и гальваностатического циклирования нами были ис-
следованы сравнительные электрохимические свойства осадков олова, полученных из ком-
плексных электролитов как анодов литиевых аккумуляторов.
Методика эксперимента. Осадки олова получали из тартратного, цитратного и ци-
тратно-трилонатного электролитов, составы которых и условия электролиза демонстрирует
табл. 1. Для приготовления электролитов использовали соли хлорида и сульфата олова
(II) марки “ч. д. а”. Условия электролиза задавали потенциостатом ПИ-50–1 и программа-
тором ПР-8. Электроосаждение олова проводили как в условиях естественной конвекции,
так и при интенсивном перемешивании раствора с применением магнитной мешалки. Олово
наносили на электролитическую медную фольгу, используя оловянный анод.
Массу осадков определяли гравиметрически на весах “AXIS”.
Электрохимические исследования проводили в трехэлектродной герметично закрываю-
щейся стеклянной ячейке с использованием металлического лития в качестве вспомога-
тельного электрода и электрода сравнения. Электролит готовили из смеси растворителей
этиленкарбоната и диметилкарбоната (“Синбиаз”, Украина) при весовом соотношении ком-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №9 87
понентов 1 : 1 на фоне 1 моль/л раствора LiClO4. Все работы, связанные с приготовлением
электролитов, сборкой ячеек, проводили в сухих перчаточных боксах.
Циклические вольтамперограммы пленок олова получали с применением Potentiostat
P-30 компании “Elins” (Россия). Для гальваностатического циклирования использовали мо-
дули “УЗР 0,03–10”. Интервал напряжений составлял 0,01–1,10 В.
Обсуждение результатов. Выход олова по току, как следует из табл. 1, зависит от сос-
тава комплексного электролита и времени электролиза. Уменьшение выхода олова по току
с увеличением времени электролиза обусловлено, по-видимому, повышением доли процесса
выделения водорода на олове по сравнению с медью. При этом следует отметить, что выход
олова по току в растворах, содержащих сульфат олова (II), меньше, чем в растворах на
основе хлорида олова (II). Вероятно, это обусловлено тем, что состав электрохимически
активных комплексов (ЭАК) и, следовательно, механизм осаждения олова из цитратного
электролита в присутствии хлорид- и сульфат-ионов различный. Хлорид-ионы адсорби-
руются на поверхности электрода и образуют “мостики”, облегчающие разряд олова (II).
Кроме того, хлорид-ионы в отличие от сульфат-ионов, могут образовывать с ионами олова
(II) как монолигандные, так и полилигандные комплексные соединения [14].
Природа комплексообразующего лиганда оказывает сильное влияние на выход олова
по току (см. табл. 1), состав ЭАК и механизм процесса. Это позволяет предположить, что
состав разряжающегося комплекса предопределяет морфологию и свойства пленок олова
и, следовательно, их устойчивость и величину удельной емкости при интеркаляции-деин-
теркаляции лития.
Значения тока пика, как в катодной, так и в анодной области потенциалов в зависимос-
ти от природы комплексообразующего лиганда уменьшается в ряду: тартрат- < цитрат- <
< этилендиаминтетраацетат-ионы, что соответствует повышению в данном ряду устойчи-
вости образующихся комплексов олова (II) [14]. Это в свою очередь определяет размеры
частиц и их плотность. Однако для подтверждения сделанного предположения необходи-
мы дополнительные исследования.
Циклические вольтамперограммы электролитических осадков олова, масса которых со-
ставляет 0,4–0,6 мг, приведены на рис. 1. Следует отметить, что хлорид- и сульфат-ионы
практически не оказывают влияния на электрохимические свойства пленок олова близких
по массе.
Значение потенциалов пиков в катодной и анодной области вольтамперограмм соответ-
ствуют практически одним и тем же значениям. Катодный пик в области потенциалов
Таблица 1. Зависимость выхода олова по току от состава электролита и условий электролиза
Номер
электролита Состав электролита, моль/л
Вес осадка,
мг/см2 Выход по току, %
1 SnCl2 · 2H2O — 0,05; Na3Citr · 2H2O — 0,50; 0,4 84∗ 59∗∗ 40∗∗∗
Na2SO4 — 0,50; pH 5,8
2 SnSO4 · 2H2O — 0,05; Na3Citr · 2H2O — 0,50; 0,5 77 34 16
Na2SO4—0,50; pH 5,0
3 SnCl2 · 2H2O — 0,05; KNaTart · 4H2O — 0,50; 0,5 84 — 82
Na2SO4 — 0,50; pH 6,0
4 SnCl2 × 2H2 —0,05; Na3Citr × 2H2O — 0,50; 0,6 44 18 10
Na2H2Edta× 2H2O — 0,16; Na2SO4 — 0,50; pH 5,0
Пр и м е ч а н и е . Условия электролиза: ток осаждения 5 мА/см2; температура электролиза: 30 ◦С (1–3);
60 ◦С (4). Время электролиза: ∗ — 5 мин; ∗∗ — 15 мин; ∗∗∗ — 40 мин.
88 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №9
Рис. 1. Циклические вольтамперограммы электролитических пленок олова, полученных из электролитов:
а — 1, 2 ; б — 1, 3, 4 при скорости развертки потенциала 2 мВ/с
Рис. 2. Зависимость удельной емкости электролитических пленок олова, полученных из электролитов: а —
1, 2 при токе циклирования 0,3 мА/см2; б — 1, 3, 4 при токе циклирования 0,2 мА/см2, от номера цикла
0,75 В, по-нашему мнению, связан с образованием пленки на поверхности электродов, что
обусловлено разложением электролита [9]. Пик интеркаляции лития при заданной скорости
развертки находится в области потенциалов 0,23–0,25 В.
Ответом на пик интеркаляции лития в катодной области потенциалов являются пики
деинтеркаляции лития с потенциалами 0,70, 0,75, 0,90 В. Можно предположить, что процесс
деинтеркаляции лития протекает в несколько стадий. По одной из версий такое поведение
пленок олова в анодной области потенциалов является результатом наличия двух различ-
ных значений энергии связи [15].
Изменения удельной емкости заряда–разряда от номера цикла при гальваностатическом
циклировании электролитических пленок олова, полученных из цитратного электролита на
основе хлорида и сульфата олова (II), иллюстрирует рис. 2, а. Удельная емкость, пленок
олова, полученных из цитратного электролита на основе хлорида олова (II) (см. кривую 1 на
рис. 2, а), является более устойчивой, чем при аналогичных условиях циклирования пленок
олова, нанесенных из цитратного электролита на основе сульфата олова (II) (см. кривую 2 ).
На первом цикле удельная разрядная емкость составляет 500 мА · ч/г, в дальнейшем при
циклировании она постепенно снижается и к 15 циклу составляет 400–420 мА · ч/г, что
соответствует потерям 1,1–1,3% за цикл.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №9 89
Более существенное влияние на величину удельной емкости оказывает природа лиганда,
что проявляется в процессе гальваностатического циклировании (см. рис. 2, б ). Максималь-
ная удельная емкость 740 мА · ч/г на первом цикле характерна для пленок олова, нанесен-
ных из тартратного электролита. В процессе циклирования величина удельной емкости
постоянно снижается и составляет на 20 цикле 440 мА · ч/г, что соответствует потерям
примерно 2,0% за цикл.
Использование в качестве лигандов смеси цитрата и трилона Б существенно уменьшает
удельную емкость пленок олова при интеркаляции-деинтеркаляции лития, которая на пер-
вом цикле составляет 494 мА ·ч/г. Это, по-видимому, связано с высокой плотностью пленки
олова, что не дает возможности прорабатываться ей по всей глубине и приводит к ее рас-
трескиванию, результатом которого является постоянное снижение удельной емкости при
циклировании. После 18 циклов удельная емкость составляет 184 мА · ч/г, что соответст-
вует потерям примерно 3,5% за 1 цикл.
Максимальная удельная емкость 992 мА · ч/г, соответствующая образованию интерме-
таллида состава Li4,4 Sn, не получена ни на одном из исследуемых электродов. Наиболее
устойчивые характеристики свойственны пленкам олова, осажденным из цитратного элект-
ролита, константа устойчивости комплекса олова (II) с которым занимает промежуточное
значение [14].
Таким образом, с учетом результатов исследования показано, что удельная емкость тон-
ких осадков (пленок) олова, полученных из комплексных электролитов, и эффективность
их циклирования в апротонных растворителях с литиевым анодом определяются не толь-
ко природой лиганда, но и анионом соли олова (II). Наиболее устойчивые характеристи-
ки (величина удельной емкости и способность к обратимому циклированию в литиевых
системах) свойственны пленкам олова, полученным из цитратного электролита на основе
хлорида олова (II).
1. Winter M., Besenhard J.O. Electrochemical litetion of tin-based intermetallics and composites // Electro-
chim. Acta. – 1999. – 45. – P. 31–50.
2. Tarascon J.M., Armand M. Issues and challenges facing rechargeable lithium batteries // Nature. – 2001. –
414. – P. 359–361.
3. Nam D.H., Kim R.H., Ham D.W., Kwon H. S. Electrochemical performances of Sn anode electrodeposited
on porous Cu foam for Li-ion batteries // Electrochim. Acta. – 2012. – 66. – P. 126–132.
4. Tamura N., Ohshita R., Fujimoto M., Fujitani S. Study on the anode behavior of Sn and Sn–Cu alloy
thin-film electrodes // J. Power Sources. – 2002. – 107. – P. 48–55.
5. Zhao H., Jiang C., He X., Ren J. Advanced structures in electrodeposited tin base anodes for lithium ion
batteries // Electrochim. Acta. – 2007. – 52. – P. 7820–7826.
6. Guo Y. J., Hu J. S., Wan L. J. Nanostructured materials for electrochemical energy conversion and storage
devices // Adv. Mater. – 2008. – 20. – P. 2878–2887.
7. Aifantis K. E., Hackney S. A., Dempsey J. P. Design criteria for nanostructured Li-ion batteries // J. Power
Sources. – 2007. – 165. – P. 874–879.
8. Hassoun J., Wachtler M., Wohlfahrt-Mehrens M., Scrosati B. Electrochemical behaviour of Sn and Sn–C
composite electrodes in LiBOB containing electrolytes // J. Power Sources. – 2011. – 196. – P. 349–354.
9. Глоба Н.И., Присяжный В.Д., Никитенко В.Н., Кублановский В.С. Электролитические сплавы
олово-никель как анодные материалы литий-ионных аккумуляторов // Доп. НАН України. – 2013. –
№ 4. – С. 110–115.
10. Орехова В. В., Андрющенко Ф.К. Полилигандные электролиты в гальваностегии. – Харьков: Вища
шк., 1979. – 144 с.
11. Kyblanovsky V. S., Nikitenko V.N. Mechanism of the electrodeposition of palladium coatings from glycinate
electrolytes // J. Electroanal. Chem. – 2013. – 699. – P. 14–20.
12. Survila A., Moskus Z., Kanapeckaite S. Kinetics of Sn and Co codeposition ib citrate solutions // Electro-
chim. Acta. – 2000. – 46. – P. 571–577.
90 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №9
13. Сурвила А., Жукаускайте А. Соосаждение меди и олова при электролизе растворов цитратных
комплексов // Электрохимия. – 1995. – 31. – С. 1254–1260.
14. Sillen L.G., Martell A.E. Stability constants of metal-ion complexes. – London: The Chem. Society, 1964. –
754 p.; 1971. – 865 p.
15. Amadei I., Panero S., Scrosati B., Cocco G., Schiffini L. The Ni3Sn4 intermetallic as novel electrode in
lithium cells // J. Power Sources. – 2005. – 143. – P. 227–230.
Поступило в редакцию 19.03.2014Межведомственное отделение электрохимической
энергетики НАН Украины, Киев
Институт общей неорганической химии
им. В.И. Вернадского НАН Украины, Киев
Н. I. Глоба, В.С. Кублановський, В.М. Нiкiтенко, О. I. Мiлованова
Дослiдження тонких електролiтичних плiвок олова при циклуваннi
в апротонних розчинниках
Методами потенцiодинамiчного та гальваностатичного циклювання в апротонному роз-
чиннику етиленкарбонат — диметилкарбонат дослiджено електролiтичнi плiвки олова,
що отриманi з комплексних (цитратного, тартратного та цитратно-трилонатного) еле-
ктролiтiв. Показано, що природа лiганду iстотно впливає на електрохiмiчнi характерис-
тики, величину питомої ємностi плiвок олова та ефективнiсть їх циклування в лiтiєвих
джерелах струму. Найбiльш стабiльнi електрохiмiчнi характеристики й умови заряду-роз-
ряду властивi плiвкам олова, отриманим з цитратного електролiту. Питома ємнiсть да-
них плiвок на перших циклах 500 мА · ч/г i в подальшому при циклуваннi знижується до
400–420 мА · ч/г, що вiдповiдає втратам 1,1–1,3% за цикл.
N. I. Globa, V. S. Kublanovsky, V. N. Nikitenko, O. I. Milovanova
A study of electrodeposited thin tin films in cycling in aprotic solvents
Electrodeposited tin films, obtained from complex (citrate, tartrate and citrate-trilonate) electrolytes,
have been investigated by the methods of potentiodynamic and galvanostatic cycling in an aprotic
ethylene carbonate — dimethyl carbonate solvent. It has been shown that the nature of ligand affects
greatly the electrochemical characteristics, specific capacity of tin films, and efficiency of their cycli-
ng in lithium current sources. The most stable electrochemical characteristics and charge-discharge
conditions are peculiar to tin films deposited from a citrate electrolyte. The specific capacity of these
films in the first cycles is 500 mA · h/g and decreases subsequently to 400–420 mA · h/g during
the cycling, which corresponds to a loss of 1.1–1.3% within a cycle.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №9 91
|