Структура та електрохімічні властивості літій-марганцевої шпінелі Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5)

Досліджено вплив умов синтезу літій-марганцевої шпінелі Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5) на питому ємність гібридних електрохімічних конденсаторів, в яких дана шпінель використовується в якості аноду. Встановлено, що структура і фазовий склад отриманої шпінелі є оптимальними в плані її викорис...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Физическая инженерия поверхности
Date:	2012
Main Authors:	Остафійчук, Б.К., Будзуляк, І.М., Іванічок, Н.Я., Гасюк, І.М., Лісовський, Р.П., Рачій, Б.І., Яремій, І.П.
Format:	Article
Language:	Ukrainian
Published:	Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України 2012
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98932
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Структура та електрохімічні властивості літій-марганцевої шпінелі Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5) / Б.К. Остафійчук, І.М. Будзуляк, Н.Я. Іванічок, І.М. Гасюк, Р.П. Лісовський, Б.І. Рачій, І.П. Яремій // Физическая инженерия поверхности. — 2012. — Т. 10, № 1. — С. 72–77. — Бібліогр.: 13 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859803251993477120
author	Остафійчук, Б.К. Будзуляк, І.М. Іванічок, Н.Я. Гасюк, І.М. Лісовський, Р.П. Рачій, Б.І. Яремій, І.П.
author_facet	Остафійчук, Б.К. Будзуляк, І.М. Іванічок, Н.Я. Гасюк, І.М. Лісовський, Р.П. Рачій, Б.І. Яремій, І.П.
citation_txt	Структура та електрохімічні властивості літій-марганцевої шпінелі Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5) / Б.К. Остафійчук, І.М. Будзуляк, Н.Я. Іванічок, І.М. Гасюк, Р.П. Лісовський, Б.І. Рачій, І.П. Яремій // Физическая инженерия поверхности. — 2012. — Т. 10, № 1. — С. 72–77. — Бібліогр.: 13 назв. — укр.
collection	DSpace DC
container_title	Физическая инженерия поверхности
description	Досліджено вплив умов синтезу літій-марганцевої шпінелі Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5) на питому ємність гібридних електрохімічних конденсаторів, в яких дана шпінель використовується в якості аноду. Встановлено, що структура і фазовий склад отриманої шпінелі є оптимальними в плані її використанні в парі з пористим вуглецевим матеріалом (ПВМ) в гібридних електрохімічних конденсаторах. Исследовано влияние условий синтеза литий-марганцевой шпинели Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5) на удельную емкость гибридных электрохимических конденсаторов, в которых данная шпинель используется в качестве анода. Установлено, что структура и фазовый состав полученного шпинели являются оптимальными в плане ее использования в паре с пористым углеродным материалом (ПВМ) в гибридных электрохимических конденсаторах. The effect of the lithium-manganese spinel Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5) synthesis conditions on the specific capacity of hybrid electrochemical capacitors, in which this spinel is used as the anode, has been researched. It is found that the structure and phase composition of the obtained spinel are optimal for its use together with a porous carbon material (PCM) in hybrid electrochemical capacitors.
first_indexed	2025-12-07T15:14:27Z
format	Article
fulltext	72 ВСТУП У більшості випадків електрохімічне окис- лення/відновлення кристалічних речовин супроводжується незворотнім руйнуванням вихідної та формуванням кінцевої фаз. Проте, можливий і інший механізм реакцій – інтер- каляційний, коли електрохімічний процес супроводжується оборотним впровадженням атомів або йонів окислювача/відновника [1, 2]. При цьому спостерігається не руйнування, а лише деформація вихідної структури, що дозволяє їй повернутися в початковий стан в процесі деінтеркаляції. Власне такі системи представляють інтерес при їх використанні в хімічних джерелах струму в якості електродних матеріалів. Для проведення інтеркаляції не- обхідно, щоб матеріал-“господар” володів жорсткою структурою, стійкою до високого “гостьового” навантаження. Істотно впливає на процес електрохімічної інтеркаляції наяв- ність йонів провідності в матриці матеріалу- “господаря”, що характерно для літійвмісних шпінелей. Їх міграція визначається наявністю вакансій, каналів, вільних позицій між шарами, які в свою чергу формуються в процесі синтезу шпінелі. Тому дослідження впливу умов син- тезу матеріалу на характеристики відповідних електрохімічних систем є важливою пробле- мою, на вирішення якої напрямлені зусилля багатьох дослідників [3 – 5]. В останні роки особливу увагу дослідників привертають хімічні джерела струму з вико- ристанням літій-марганцевої шпінелі LiMn2O4 і систем на її основі в якості електродів. На від- міну від сполук кобальту і нікелю, ці сполуки нетоксичні і відносно дешеві. Наприклад, гі- УДК 538.971 СТРУКТУРА ТА ЕЛЕКТРОХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ЛІТІЙ МАРГАНЦЕВОЇ ШПІНЕЛІ Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5) Б.К. Остафійчук1, І.М. Будзуляк1, Н.Я. Іванічок1, І.М. Гасюк1, Р.П. Лісовський2, Б.І. Рачій1, І.П. Яремій1 1Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника (Івано-Франківськ) Україна 2Інститут металофізики імені Г.В. Курдюмова НАН України (Київ) Україна Надійшла до редакції 15.02.2012 Досліджено вплив умов синтезу літій-марганцевої шпінелі Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5) на питому ємність гібридних електрохімічних конденсаторів, в яких дана шпінель використовується в якості аноду. Встановлено, що структура і фазовий склад отриманої шпінелі є оптимальними в плані її використанні в парі з пористим вуглецевим матеріалом (ПВМ) в гібридних електрохімічних конденсаторах. Ключові слова: впровадження літію, літій-марганцева шпінель, гібридні електрохімічні конденсатори. Исследовано влияние условий синтеза литий-марганцевой шпинели Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5) на удельную емкость гибридных электрохимических конденсаторов, в которых данная шпинель используется в качестве анода. Установлено, что структура и фазовый состав полученного шпинели являются оптимальными в плане ее использования в паре с пористым углеродным материалом (ПВМ) в гибридных электрохимических конденсаторах. Ключевые слова: внедрение лития, литий-марганцевая шпинель, гибридные электрохими- ческие конденсаторы. The effect of the lithium-manganese spinel Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5) synthesis conditions on the specific capacity of hybrid electrochemical capacitors, in which this spinel is used as the anode, has been researched. It is found that the structure and phase composition of the obtained spinel are optimal for its use together with a porous carbon material (PCM) in hybrid electrochemical capacitors. Keywords: lithium intercalation, lithium-manganese spinel, hybrid electrochemical capacitors.  Б.К. Остафійчук, І.М. Будзуляк, Н.Я. Іванічок, І.М. Гасюк, Р.П. Лісовський, Б.І. Рачій, І.П. Яремій, 2012 73ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 1, vol. 10, No. 1 бридні суперконденсатори на основі водних електролітів, які складаються з літій-марган- цевої шпінелі LiMn2O4 як позитивного елек- трода, і пористого вуглецевого матеріалу як негативного електрода, у одномолярному водному електроліті Li2SO4 володіють густи- ною енергії 35 Вт⋅год/кг і доброю циклічною поведінкою [6]. Система LiMn2O4 володіє структурою бла- городної шпінелі, причому іони літію, що вхо- дять у структуру, мають невелику енергію зв’язку і здатні покидати структуру під дією електростатичного поля, зумовленого заряд- ною напругою електрохімічної системи. Нами з’ясовано вплив вмісту літію в Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5) на зміни її структури і, відповідно, на властивості гібридних елек- трохімічних систем, сформованих на її основі. ЕКСПЕРИМЕНТ Синтез анодного матеріалу на основі літій- марганцевої шпінелі складу Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5) здійснювався за традиційною ке- рамічною технологією [7] із оксиду марганцю (IV) MnO2 і гідроксиду літію LiOH. Вихідні сполуки MnO2 і LiOH бралися марки ЧДА. Склад шихти розраховувався згідно формули Li1+хMn2-хO4, де х змінювався від 0,0 до 0,5 з кроком 0,1. Суміш порошків піддавали помолу і гомо- генізації у кульовому млині з додаванням ди- стильованої води. Після випаровування води формувалися брикети, які просушувалися на повітрі при 120 °С, а потім спікалися при тем- пературі 900 °С протягом 5 год. Брикети, після охолодження в режимі виключеної пічки, роз- мелювалися, в результаті чого одержувався порошок з середнім розміром часток ~0,1 - 0,2 мкм; в якості зв’язуючої речовини вико- ристовувався 10% розчин полівінілового спирту. Спресовані таблетки діаметром 19,0 мм і висотою 3 мм спікалися на повітрі при температурі 1200 °С протягом 5 год, а потім повільно охолоджувалися разом з пічкою. Рентгенофазовий аналіз проводився на ди- фрактометрі ДРОН-3 в Cu та Cr випроміню- ванні в геометрії Брега-Брентано в діапазоні кутів 20° ≤ 2θ ≤ 110°. Обробка дифрактограм здійснювалась за допомогою програмного па- кету FullProf. Визначення питомої поверхні досліджува- них матеріалів проводили методом ізотерміч- ної адсорбції азоту при температурі кипіння азоту Т = 77 К на автоматичному сорбтометрі Quantachrome Autosorb (Nova 2200e). Зразки заздалегідь дегазували у вакуумі при 453 К впродовж 3 годин. Розрахунок питомої площі поверхні проводився за методом ВЕТ. Гальваностатичні дослідження проводи- лись в двоелектродній комірці типорозміру “2525” з використанням спектрометра Autolab PGSTAT/FRA-2. РЕЗУЛЬТАТИ ТА ОБГОВОРЕННЯ Підбір анодного матеріалу для електрохімічних гібридних конденсаторів в значній мірі по- в’язаний з особливостями процесів інтерка- лювання-деінтеркалювання літію у кристаліч- ну структуру матриці (окислювача) в електро- хімічній комірці. Як відомо [8 – 11], в якості неорганічних матриць у твердих анодах за- стосовуються оксидні композиції, що воло- діють шаруватою або канальною структурою. Оптимальні варіанти катодних речовин по- винні мати таку структуру і таку електронну будову, які б забезпечували процес інтерка- лювання без дестабілізації зон провідності і виключали можливості утворення інших, більш термодинамічно вигідних, структурних комбінацій. Шпінельна структура в цьому пла- ні є досить привабливою тому, що наявні в ній внутрішні порожнини представляють со- бою “алмазоподібну” сітку із суміщених граней тетраедрів і октаедрів, що дозволяє літію май- же вільно переміщатись в усіх трьох напрямах кристалічної структури. Ренгенодифрактометричні дослідження показали наявність двох фаз практично у всіх синтезованих зразках, хоча переважаючою фазою все ж є літій-марганцева шпінель, яка належить до просторової групи Fd3m (над- впорядкування у розміщенні йонів літію в структурі немає). Іншими фазами в досліджу- ваній системі, крім шпінельної, є Mn3O4, і Li2MnO3. Розшифрування дифрактограм зразків за допомогою пакету програм FullProf, крім оцінки процентного вмісту фаз, дозволяє визначити сталу ґратки та розподіл катіонів за підґратками. Ступінь наближення теоре- тичних дифрактограм до експериментальних Б.К. ОСТАФІЙЧУК, І.М. БУДЗУЛЯК, Н.Я. ІВАНІЧОК, І.М. ГАСЮК, Р.П. ЛІСОВСЬКИЙ, Б.І. РАЧІЙ, І.П. ЯРЕМІЙ 74 для зразка з х = 0,0 показано на рис. 1. За да- ними рентгеноструктурних досліджень у вка- заному зразку після першого спікання при 900 °С (рис. 2) наявні дві фази: шпінель LiMn2O4 і Mn3O4 (15%). На рис. 3 представлено рентгенограму зразка з х = 0,0, синтезованого при Т = 1200 °С і охолодженого разом з пічкою. У матеріалі даного зразка також наявні дві вище вказані фази, проте спікання при температурі 1200 °С призводить до зменшення кількості Mn3O4 від 15% до 6%. Очевидно, для утворення одно- фазної системи (шпінелі) час спікання потріб- но збільшити. Дослідження зразка з х = 0,2 показало, що він є однофазним як при попе- редньому спіканні за Т = 900 °С, так і при ос- таточному спіканні при Т = 1200 °С. Для зра- зків з 0,3 ≤ х ≤ 0,5, спечених при Т = 1200 °С, кількість фази Li2MnO3 зростає від 19% до 45% (при переході від попереднього спікання при Т = 900 °С до остаточного спікання при Т = 1200 °С відносна кількість фази Li2MnO3 зменшується). Залежність експериментально визначеного параметра ґратки а елементарної комірки шпінельної фази Li1+хMn2-хO4 від ступеня заміщення х представлено на рис. 2. Крім того, на рис. 2 представлені теоретично розраховані за формулою Пуа сталі ґратки. Як бачимо, із ростом заміщення експери- ментальна стала ґратки зменшується, а теоре- тична зростає. Для пояснення цього факту роз- глянемо процес формування шпінельної структури при спіканні детальніше. Спікання шпінелі при високих температу- рах і подальше її охолодження супроводжує- ться наступними процесами: перерозподілом іонів між підґратками; упорядкуванням йонів у межах окремих підґраток, анігіляцією або асоціацією точкових дефектів з утворенням кластерів, фазовим розпадом шпінелі, а також втратою летких катіонів (Li+) та кисню [12]. Шпінелі, як правило, є твердими розчина- ми змінного складу, і саме рентгенівський ме- тод фазового аналізу є найбільш об’єктивним, швидким і точним методом визначення як кристалічних фаз у гетерогенній суміші, так і розподілу іонів за підґратками. Оптимальне наближення теоретичної рентгенограми до експериментальної спостерігається при заповненні тетрапорожнин тільки йонами літію, а октапорожнин – іонами марганцю і літію; тобто очікувана структурна формула системи може бути записана у вигляді (Li)тетра[MnуLi2-у]октаO4. Уточнення катіонного розподілу при наближенні рентгенограм за умови змінних величин вмісту катіонів у під- ґратках показало, що в структурі спостеріга- а) б) Рис. 1. Рентгенограми шпінелі Li1+yMn2-yO4, де y = 0,0: а) після першого спікання при 900 °С, б) після другого спікання при 1200 °С. Рис. 2. Зміна експериментально визначеної (1) та теоретично обчисленої (2) сталих ґраток сиcтеми Li1+хMn2-хO4 від ступеня заміщення. СТРУКТУРА ТА ЕЛЕКТРОХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ЛІТІЙ МАРГАНЦЕВОЇ ШПІНЕЛІ Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5) ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 1, vol. 10, No. 1 75ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 1, vol. 10, No. 1 ється нестача йонів літію в порівнянні з очі- куваним результатом, який повинен би мати місце, виходячи із складу шихти. Розраховану за допомогою програми FullProf залежність розподілу компонентів системи за підґратка- ми від складу наведено на рис. 3. Як видно з рис. 3, для шпінелей, легованих іонами Li+, спостерігається поступове змен- шення вмісту Mn в октапідґратці. Іони літію Li+ перерозподіляються за тетра- і октапід- ґратками; із ростом ступеня заміщення Mn концентрація Li+ в октапідґратці зростає; у тетрапідґратці до значення х = 0,3 зростає, при значенні х = 0,4 і х = 0,5 зменшується. Це зумовлено тим, що спікання шпінелі при високих температурах і наступне її охолод- ження супроводжується втратою летких ка- тіонів (Li+) і кисню. Кисень, який вилітає ат- мосферу при високих температурах, в процесі охолодження надходить з атмосфери і впро- ваджується в структуру, відновлюючи аніонну підґратку. Вказаний кисень може займати як регулярні, так і нерегулярні положення, викли- каючи цим незначні тетрагональні спотворен- ня [13]. Нестача та надлишок кисню, а також його присутність в нерегулярних положеннях, викликає суттєві зміни електричних та елект- рохімічних властивостей досліджуваних мате- ріалів. У табл. 1 наведено нормований до сте- хіометрії розподіл катіонів за підґратками для даних систем. Із даних розподілу катіонів (табл. 1) розра- хована теоретична стала ґратки (рис. 4). При- нципово різний хід експериментальних та теоретичних сталих ґраток пов’язаний як із недостачею іонів, літію з великим йонним ра- діусом, що приводить до деформації ґратки шпінелі, так і з його переходом у фазу Li2MnO3 для зразків з х > 0,3. У ґратці шпінелі при її деформації аніони мають можливість зміщуватися із своїх по- ложень, завдяки чому дана структура допускає заміщення катіонів в широких межах. Пара- метром, який характеризує можливість змі- щення аніона (кисневий параметр), пов’яза- ний із координатами йонів кисню Х, Y, Z. Зростання кількості літію в структурі приво- дить до зміщення аніона O2- в сторону розмі- щеного біля вершини елементарної комірки катіона Li+ (рис. 4), що на залежності коорди- нат оксигену проявляється у зменшенні ве- личин Х, Y, Z при переході від зразків з х = 0,0 до х = 0,3. Починаючи з х = 0,3, величини Х, Y, Z – зростають, тобто найменш деформова- на ґратка шпінелі спостерігається при х = 0,3, коли визначене з дифрактограм відношення сумарної кількості катіонів у октапідгратці до кількості катіонів у тетрапідґратці наближає- ться до 2 (при стехіометричному складі дане відношення рівне 2). Рис. 3. Розподіл компонентів за підґратками в фазі шпінелі Li1+хMn2-хO4 залежності від ступеня заміщення йонами Li+. Таблиця 1 Фазовий склад системи Li-Mn-O та катіонний розподіл шпінелі Li1+хMn2-хO4 у Структурна формула та вміст (%) шпінельної фази Інші фази, (%) 0,0 Mn3O4 – 6(Li1,0)[Mn2]O4-β – 94 0,2 –(Li1,0)[Mn1,84Li0,16]O4-β – 100 0,3 Li2MnO3 – 19(Li1,0)[Mn1,76Li0,24]O4-β – 81 0,4 Li2MnO3 – 38(Li1,0)[Mn1,67Li0,32]O4-β – 62 0,5 Li2MnO3 – 45(Li1,0)[Mn1,50Li0,50]O4-β – 55 Рис. 4. Фрагмент кристалічної ґратки літій-марганцевої шпінелі. Б.К. ОСТАФІЙЧУК, І.М. БУДЗУЛЯК, Н.Я. ІВАНІЧОК, І.М. ГАСЮК, Р.П. ЛІСОВСЬКИЙ, Б.І. РАЧІЙ, І.П. ЯРЕМІЙ 76 Для визначення питомої поверхні дослід- жуваних зразків був використаний метод ізо- термічної адсорбції азоту. Питома поверхня обчислювалася за допомогою багатоточково- го методу BET при лінійному графіку залеж- ності 1/[W(P0/P) – 1] від P0/P, в діапазоні ізо- терми адсорбції для відношення P0/P в межах від 0,05 до 0,35. Результати показали, що для всіх зразків питома поверхня приблизно до- рівнювала 2 м2/г (табл. 2). Досліджувані літій-марганцеві шпінелі були використані як анодний матеріал для гібрид- них електрохімічних конденсаторів системи шпінель/пористий вуглецевий матеріал в 3М водному розчині Li2SO4. Розрядні криві електрохімічних комірок представлені на рис. 5. Комірка показує оборотність з похилим профілем напруги при її середньому значенні близько 1,3 В, а максимальна напруга стано- вить 1,8 В. Питомі енергетичні характеристи- ки комірок з анодами на основі досліджуваних шпінельних систем представлені у табл. 2. Як видно табл. 2, найбільше питома по- веpхня, час розряду комірки та питома ємність спостерігається для зразка з х = 0,3, тобто того, який був найбільш близький по хімічному складу до стехіометричного. ВИСНОВКИ У роботі представлені результати вивчення фізико-хімічних властивостей синтезованих за традиційною керамічною технологією шпіне- лей складу Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5) за допо- могою рентгенівської дифракції і електричних вимірювань. У результаті проведеного комплексу елект- рохімічних та фізичних досліджень встанов- лені умови синтезу, при яких літій-марганцева шпінель може бути з успіхом застосована у ро- лі електродного матеріалу для електрохіміч- них гібридних конденсаторів високої питомої енергії з робочою напругою елемента для вод- них електролітів 1,8 В. Встановлено, що оптимальні параметри для використання в якості анодів для гібрид- них конденсаторів мають синтезовані зразки, в яких розподіл йонів літію за підґратками на- йбільше відповідає стехіометричному складу. Робота виконана в рамках проекту UKX2-9200-IF-08 за фінансової підтримки CRDF/USAID та МОНМС України (М/130-2009). ЛІТЕРАТУРА 1. Коровин Н.В. Электрохимическая интеркаля- ция. Структура интеркалируемых материалов и ее изменение//Электрохимия. – 1998. – Т. 34, №7. – С. 741-747. 2. Таланов В.М., Ерейская Г.П., Федий В.С., Бергер Г.А. Фазовые переходы и процессы обратимой интеркаляции лития в марганцевой шпинели//Матер. VI Междунар. конф. “Фунда-ментальные проблемы электрохимической энергетики”. (Саратов, Россия) – 2005. – С. 375-379. 3. Глоба Н.I., Присяжний В.Д., Потапенко О.В., Андрiйко О.О. Електрохiмiчнi властивостi лiтiй-марганцевих шпінелем залежно вiд скла- ду вихiдних компонентiв при синтезi//Доповіді НАН України. – 2008. – № 7. – С. 124-129. 4. Аbico H., Hibino M., Kudo T. Temperature de- pendence of the potential-composition profiles of LixMn2O4 spinel//Electrochem. and Solid-State Letters. – 1998. – Vol. 1, №3. – P. 114-116. x Насипна густина шпінелі, гр/см3 Питома поверхня шпінелі, м2/г Час розряду комірки, t, c Питома ємність, С, мА⋅год/г Питома енергія, W, Bт⋅год/кг 0,0 1,55 1,5 1770 12,29 14,07 0,2 1,66 1,6 1902 13,21 15,12 0,3 1,48 2,0 2133 14,81 17,48 0,4 1,33 1,8 1637 11,37 13,24 0,5 1,31 1,6 1630 11,32 13,13 Таблиця 2 Питомі енергетичні характеристики гібридних електрохімічних конденсаторів в залежності від складу катодної речовини Рис. 5. Розрядні криві гібридних електрохімічних кон- денсаторів з анодами на основі шпінелі складу Li1+хMn2-хO4 (х = 0,0; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5). Струм розряду 10 мА. СТРУКТУРА ТА ЕЛЕКТРОХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ЛІТІЙ МАРГАНЦЕВОЇ ШПІНЕЛІ Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5) ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 1, vol. 10, No. 1 77ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 1, vol. 10, No. 1 5. Качибая Э.И., Имнадзе Р.А. и др. Катодные материалы для Li-ионных аккумуляторов на основе шпинелей типа LixMn2-xMeyO4. Синтез, фазовый состав и структурные характерис- тики LixMn2-yCryO4, 1.0 ≤ x ≤ 1.2, 0 ≤ y ≤ 0.5// Электрохимия. – 2006. – T. 42, № 11. – C. 1365-1375. 6. Wang Y.-G., Yong-Yao Xia. A new concept hyb- rid electrochemical surpercapacitor: Carbon/ LiMn2O4 aqueous system//Electrochemistry Communications.– 2005.– Vol. 7. – P. 1138-1142. 7. Третьяков Ю.Д., Олейников Н.Н., Граник В.А. Кинетика процессов, происходящих при тер- мической обработке ферритов//Физико-хими- ческие основы термической обработки фер- ритов. – Изд. Московского университета. – 1973. – С. 158-174. 8. Hong M.S., Lee S.H., Kim S.W. Use of KCl Aqueous Electrolyte for 2 V Manganese Oxide Activated Carbon Hybrid Capacitor//Electro- chemical and Solid-State Letters. – 2002. – Vol. 5. – P. A227-A230. 9. Reddy R.N., Reddy R.G. Sol-gel MnO2 as an electrode material for electrochemical capacitors //Journal of Power Sources. – 2003. – Vol. 124. – P. 330-337. 10. Mosqueda H., Crosnier O., Athouлl L., Dande- ville Y., Scudeller Y., Guillemet Ph., Schleich D., Brousse T. Electrolytes for hybrid carbon-MnO2 electrochemical capacitors//Electrochimica Acta. – 2010. – Vol. 55. – P. 7479-7483. 11. Beliakov A.I. Asymmetric type electrochemical capacitors//Capacitor and Hybrid Power Sour- ces. – 2002. – Vol. 7. – P. 12. 12. Качибая Э.И., Имнадзе Р.А., Паикидзе Т.В. Структура и электрические свойства допиро- ванных кобальтом литий-марганцевых шпине- лей для перезаряжаемых литиевых источни- ков тока//Электрохимическая энергетика. – 2002. – Т. 2, № 1. – С. 12-17. 13. Гасюк І.М., Будзуляк І.М., Галігузова С.А. Катодні матеріали літієвих акумуляторів струму на основі Li0,5Fe2,5O4//Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології. – 2006. – Т. 4, № 3. – С. 613-622. LІTERATURA 1. Korovin N.V. Elektrohimicheskaya interkalya- ciya. Struktura interkaliruemyh materialov i ee izmenenie//Elektrohimiya. – 1998. – T. 34, № 7. – S. 741-747. 2. Talanov V.M., Erejskaya G.P., Fedij V.S., Ber- ger G.A. Fazovye perehody i processy obratimoj interkalyacii litiya v margancevoj shpineli//Mater. VI Mezhdunar. konf. “Fundamentalnye pro- blemy elektrohimicheskoj energetiki”. (Saratov, Rossiya) – 2005. – S. 375-379. 3. Globa N.I., Prisyazhnij V.D., Potapenko O.V., Andrijko O.O. Elektrohimichni vlastivosti litij- margancevih shpіnelem zalezhno vid skladu vi- hidnih komponentiv pri sintezi//Dopovіdі NAN Ukraїni. – 2008. – № 7. – S. 124-129. 4. Abico H., Hibino M., Kudo T. Temperature de- pendence of the potential-composition profiles of LixMn2O4 spinel//Electrochem. and Solid-State Letters. – 1998. – Vol. 1, № 3. – P. 114-116. 5. Kachibaya E., Imnadze R. i dr. Katodnye mate- rialy dlya Li-ionnyh akkumulyatorov na osnove shpinelej tipa LixMn2-хМеуO4. Sintez, fazovyj sos- tav i strukturnye harakteristiki LixMn2-yCryO4, 1.0 ≤ x ≤ 1.2, 0 ≤ y ≤ 0.5//Elektrohimiya. – 2006. – T. 42, № 11. – S. 1365-1375. 6. Wang Y.-G., Yong-Yao Xia. A new concept hyb- rid electrochemical surpercapacitor: Carbon/ LiMn2O4 aqueous system//Electrochemistry Communications.– 2005.– Vol. 7. – P. 1138-1142. 7. Tretyakov Yu.D., Olejnikov N.N., Granik V.A. Kinetika processov, proishodyaschih pri termi- cheskoj obrabotke ferritov//Fiziko-himicheskie osnovy termicheskoj obrabotki fer-ritov. – Izd. Moskovskogo universiteta. –1973. – S. 158-174. 8. Hong M., Lee S., Kim S. Use of KCl Aqueous Electrolyte for 2 V Manganese Oxide Activated Carbon Hybrid Capacitor//Electro-chemical and Solid-State Letters. – 2002. – Vol. 5. – P. A227- A230. 9. Reddy R.N., Reddy R.G. Sol-gel MnO2 as an electrode material for electrochemical capacitors //Journal of Power Sources. – 2003. – Vol. 124. – P. 330-337. 10. Mosqueda H., Crosnier O., Athoull L., Dande- ville Y., Scudeller Y., Guillemet Ph., Schleich D., Brousse T. Electrolytes for hybrid carbon-MnO2 electrochemical capacitors//Electrochimica Acta. – 2010. – Vol. 55. – P. 7479-7483. 11. Beliakov A.I. Asymmetric type electrochemical capacitors//Capacitor and Hybrid Power Sour- ces. – 2002. – Vol. 7. – P. 12. 12. Kachibaya E.I., Imnadze R.A., Paikidze T.V. Struktura i elektricheskie svojstva dopiro-vannyh kobaltom litij-margancevyh shpinelej dlya pere- zaryazhaemyh litievyh istochnikov toka//Elektro- himicheskaya energetika. – 2002. – T. 2, № 1. – S. 12-17. 13. Gasyuk І.M., Budzulyak І.M., Galіguzova S.A. Katodnі materіali lіtієvih akumulyatorіv strumu na osnovі Li0,5Fe2,5O4//Nanosistemi, nanomate- rіali, nanotehnologії. – 2006. – T. 4, № 3. – S. 613-622. Б.К. ОСТАФІЙЧУК, І.М. БУДЗУЛЯК, Н.Я. ІВАНІЧОК, І.М. ГАСЮК, Р.П. ЛІСОВСЬКИЙ, Б.І. РАЧІЙ, І.П. ЯРЕМІЙ
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-98932
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1999-8074
language	Ukrainian
last_indexed	2025-12-07T15:14:27Z
publishDate	2012
publisher	Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
record_format	dspace
spelling	Остафійчук, Б.К. Будзуляк, І.М. Іванічок, Н.Я. Гасюк, І.М. Лісовський, Р.П. Рачій, Б.І. Яремій, І.П. 2016-04-19T15:03:11Z 2016-04-19T15:03:11Z 2012 Структура та електрохімічні властивості літій-марганцевої шпінелі Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5) / Б.К. Остафійчук, І.М. Будзуляк, Н.Я. Іванічок, І.М. Гасюк, Р.П. Лісовський, Б.І. Рачій, І.П. Яремій // Физическая инженерия поверхности. — 2012. — Т. 10, № 1. — С. 72–77. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. 1999-8074 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98932 538.971 Досліджено вплив умов синтезу літій-марганцевої шпінелі Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5) на питому ємність гібридних електрохімічних конденсаторів, в яких дана шпінель використовується в якості аноду. Встановлено, що структура і фазовий склад отриманої шпінелі є оптимальними в плані її використанні в парі з пористим вуглецевим матеріалом (ПВМ) в гібридних електрохімічних конденсаторах. Исследовано влияние условий синтеза литий-марганцевой шпинели Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5) на удельную емкость гибридных электрохимических конденсаторов, в которых данная шпинель используется в качестве анода. Установлено, что структура и фазовый состав полученного шпинели являются оптимальными в плане ее использования в паре с пористым углеродным материалом (ПВМ) в гибридных электрохимических конденсаторах. The effect of the lithium-manganese spinel Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5) synthesis conditions on the specific capacity of hybrid electrochemical capacitors, in which this spinel is used as the anode, has been researched. It is found that the structure and phase composition of the obtained spinel are optimal for its use together with a porous carbon material (PCM) in hybrid electrochemical capacitors. Робота виконана в рамках проекту UKX2-9200-IF-08 за фінансової підтримки CRDF/USAID та МОНМС України (М/130-2009). uk Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України Физическая инженерия поверхности Структура та електрохімічні властивості літій-марганцевої шпінелі Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5) Article published earlier
spellingShingle	Структура та електрохімічні властивості літій-марганцевої шпінелі Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5) Остафійчук, Б.К. Будзуляк, І.М. Іванічок, Н.Я. Гасюк, І.М. Лісовський, Р.П. Рачій, Б.І. Яремій, І.П.
title	Структура та електрохімічні властивості літій-марганцевої шпінелі Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5)
title_full	Структура та електрохімічні властивості літій-марганцевої шпінелі Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5)
title_fullStr	Структура та електрохімічні властивості літій-марганцевої шпінелі Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5)
title_full_unstemmed	Структура та електрохімічні властивості літій-марганцевої шпінелі Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5)
title_short	Структура та електрохімічні властивості літій-марганцевої шпінелі Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5)
title_sort	структура та електрохімічні властивості літій-марганцевої шпінелі li1+хmn2-хo4 (0 < х < 0,5)
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98932
work_keys_str_mv	AT ostafíičukbk strukturataelektrohímíčnívlastivostílítíimargancevoíšpínelíli1hmn2ho40h05 AT budzulâkím strukturataelektrohímíčnívlastivostílítíimargancevoíšpínelíli1hmn2ho40h05 AT ívaníčoknâ strukturataelektrohímíčnívlastivostílítíimargancevoíšpínelíli1hmn2ho40h05 AT gasûkím strukturataelektrohímíčnívlastivostílítíimargancevoíšpínelíli1hmn2ho40h05 AT lísovsʹkiirp strukturataelektrohímíčnívlastivostílítíimargancevoíšpínelíli1hmn2ho40h05 AT račíibí strukturataelektrohímíčnívlastivostílítíimargancevoíšpínelíli1hmn2ho40h05 AT âremíiíp strukturataelektrohímíčnívlastivostílítíimargancevoíšpínelíli1hmn2ho40h05

Структура та електрохімічні властивості літій-марганцевої шпінелі Li1+хMn2-хO4 (0 < х < 0,5)

Institution

Similar Items