Введение
Глава 1. Обзор литературы 12
1. Отрицательные электроды 12
1.1. Внедрение лития в кремний 14
1.1.1. Монокристаллический кремний 18
1.1.2. Наноматериалы на основе кремния 26
1.1.3. Влияние состава электродной смеси на процессы внедрения лития 30
1.2. Влияние состава электролита на электрохимические процессы в анодном
полуэлементе 35
1.3. Строение и состав твердоэлектролитного слоя на поверхности кремния 38
1.4. Заключение 49
Глава 2. Методы и объекты исследования 51
2.1. Материалы 51
2.2. Электроды 53
2.3. Приготовление литийпроводящего полимерного электролита 56
2.4. Электрохимические ячейки 56
2.5. Методы 59
2.5.1. Методы получения наноструктурированных материалов на основе кремния
2.5.2. Физико-химические исследования 61
2.5.3. Термодинамическое моделирование 61
2.5.4. Электрохимические исследования 62
Результаты и их обсуждение 65
Глава 3. Внедрение лития в монокристаллический кремний 65
3.1. Влияние ориентации кристаллической решётки 65
3.2. Влияние степени легирования 67
Глава 4. Внедрение лития в нанопорошок на основе кремния 71
4.1. Нанопорошок на основе кремния, полученный методом плазмохимического синтеза 71
4.2. Влияние состава электродной смеси на процессы обратимого внедрения лития нанопорошок на основе кремния 75
4.3. Взаимодействие нанопорошка на основе кремния с компонентами электролита. Образование твердоэлектролитного слоя 85
4.4. Исследование электродных процессов на границе Si/Li+-электролит методом электрохимического импеданса при внедрении лития в электрод на основе кремнийсодержащего нанопорошка 95
4.5. Влияние состава электролита на обратимую ёмкость электродов на основе кремнийсодержащего нанопорошка 103
4.6. Внедрение лития в тонкие плёнки на основе кремнийсодержащего нанопорошка, полученные методом струйной печати 107
Глава 5. Внедрение лития в тонкие плёнки кремния, полученные методом магнетронного напыления 111
5.1. Тонкие плёнки кремния, полученные магнетронным напылением 111
5.2. Влияние среды напыления на обратимое внедрение лития в Si 117
5.3. Влияние толщины плёнки кремния на внедрение лития 119
5.4. Исследование электродных процессов на границе Si/Li+-электролит методом электрохимического импеданса при внедрении лития в тонкоплёночный кремниевый электрод 124
5.5. Влияние давления напыления на внедрение лития в тонкие плёнки Si 127
Глава 6. Использование полученных материалов на основе наноразмерного кремния в литий-ионных аккумуляторах 131
Заключение 134
Выводы 135
Список сокращений 137
Список литературы 138
