Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. Описание структуры LiFeSO4F.
Рисунок 2. Микроморфология полученного порошка LiFeSO4F. a) SEM-изображение частиц. b,d) TEM-изображения наночастиц LiFeSO4F. c,e) Данные дифракции электронов на указанных наночастицах. f) EDX-спектр синтезированного порошка.
Рисунок 3. Определение термической стабильности синтезированного LiFeSO4F. a) ТГА, совмещённая с массспектрометрией. b) РФА с разверткой по температуре.
Рисунок 4. Электрохимическое поведение порошков LiFeSO4F: a) C/10 (1 Li за 10 часов), b) C/2 (1 Li за 2 часа).
Рисунок 5. Зависимость между электрохимическим поведением порошков LiFeSO4F и структурными изменениями, происходящими в материале.

Новый материал для литий-ионных батарей

Ключевые слова:  литий-ионные батареи, наноматериал, наночастицы, оливин

Опубликовал(а):  Смирнов Евгений Алексеевич

26 декабря 2009


Фосфооливин (LiFePO4) является на сегодняшний день наиболее перспективным катодным материалом, который, по мнению многих авторов, должен прийти на замену используемому в литий-ионных батареях кобальтиту лития (LiCoO2). Основными недостатками LiCoO2 являются высокая стоимость кобальта, а также ряд проблем, связанных с безопасностью эксплуатации таких батарей, особенно при повышенных температурах. Основным же недостатком фосфооливина, кроме всего прочего, является низкая удельная проводимость, что усложняет его использование при высоких скоростях заряда и разряда.

В работе, опубликованной в журнале Nature Materials, группа учёных из США и Франции сообщает о том, что фосфооливин может быть успешно заменён на аналог этого соединения – LiFeSO4F, который обладает гораздо большей проводимостью. Порошки LiFeSO4F были приготовлены путём взаимодействия сульфата железа (II) с фторидом лития в ходе сольвотермальной обработки в среде ионной жидкости. Рисунки 1 и 2 дают представление о кристаллической структуре и микроморфологии синтезированного порошка LiFeSO4F. Соединение стабильно вплоть до 375oC, о чём свидетельствуют данные ТГА и высокотемпературного рентгенофазового анализа (Рис. 3). Исследование электрохимического поведения данного соединения показало, что его максимальная электрохимическая ёмкость составляет ~130-140 мА*ч/г, что соответствует примерно ~0,9 иона лития на один структурный элемент и ненамного ниже, чем у фософооливина (~160 мА*ч/г). При этом даже при относительно высоких скоростях заряда (~C) электрохимическая ёмкость материала сохраняется достаточно высокой (Рис. 4 и 5). Проводимость у данного материала при комнатной температуре на ~3 порядка выше, чем у фосфооливина (Рис. 6), что особенно важно для сильноточных применений, например, в аккумуляторах электромобилей.

Авторы работы уверены, что фторсульфат лития-железа со структурой оливина (LiFeSO4F) благодаря своим уникальным свойствам в скором времени потеснит фосфооливин (LiFePO4) в борьбе за право использоваться в качестве катода в литий-ионных батареях.




Комментарии
Чижевски Диана Вилисовна, 26 декабря 2009 12:18 
интересная новость
Что такое "гидротермальная обработка в среде ионной жидкости"?
Владимир Владимирович, 29 декабря 2009 19:34 
Сольвотермальная? (Долго не мог догадаться о чем речь! )
Да ладно, всё ведь понятно.
"гидротермальная обработка в среде ионной жидкости" - это обработка в воде при температуре, при которой вода полностью ионизированна.
Владимир Владимирович, 30 декабря 2009 19:11 
при температуре, при которой вода полностью ионизированна.
Воистину космические условия и масштабы!
Извиняюсь, это конечно сольвотермальная обработка в среде ионной жидкости, сейчас всё поправлю...;)

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Следы на песке
Следы на песке

Приглашение на международную конференцию «Сканирующая зондовая микроскопия для биологических систем»
НТ-МДТ Спектрум Инструментс совместно с НИТУ «МИСиС» и компанией ICAPPIC рады пригласить Вас на международную школу-конференцию «Сканирующая зондовая микроскопия для биологических систем» 27-28 ноября 2019 года

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume10/10-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Заочный тур по комплексу предметов наноолимпиады открыт
Опубликованы задания заочного тура для школьников 7 - 11 классов по комплексу предметов "химия, физика, математика, биология" XIV Всероссийской Интернет-олимпиады по нанотехнологиям "Нанотехнологии - прорыв в будущее!".

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Как правильно заряжать аккумулятор?
Д. М. Иткис
Химик Даниил Иткис о том, как правильно заряжать аккумуляторы гаджетов и почему телефон выключается на холоде

Постлитийионные аккумуляторы
В. А. Кривченко
Физик Виктор Кривченко о перспективных видах аккумуляторов, фундаментальных проблемах в производстве литий-серных источников тока и преимуществах постлитийионных аккумуляторов

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.