Введение
2. Литературный обзор 13
2.1. Химические источники тока 13
2.1.1. Общите тенденции развития перезаряжаемых ХИТ 13
2.1.2. Развитие первичных и вторичных литиевых ХИТ 14
2.1.3. Литий-ионные аккумуляторы 17
2.1.4. Высокоемкие литий-металлические аккумуляторы 18
2.1.5. Первичные и вторичные металл-воздушные ХИТ. 19
2.2. Литий-кислородные ХИТ 21
2.2.1. Типы литий-кислородных перезаряжаемых ХИТ 21
2.2.2. Реакции восстановления и выделения кислорода в водных средах 24
2.2.3. Реакции в литий-кислородных ХИТ с водным электролитом 28
2.2.4. Реакции восстановления и выделения кислорода в апротонных растворителях.» 29
2.2.5. Реакции в литий-кислородных ХИТ с апротонным электролитом 30
2.2.6. Материалы положительного электрода литий-кислородных ХИТ 37
2.2.7. Изучение механизмов реакций электрохимического восстановления и выделения кислорода 41
2.3. Заключение 45
3. Экспериментальная часть 48
3.1. РФЭС высокого давления в operando условиях 48
3.1.1. Синтез материалов положительного электрода 48
3.1.2. Сборка электрохимических ячеек 48
3.1.3. РФЭС высокого давления на синхротронном излучении (1SISS и Spectromicroscopy) 50
3.1.4. Обработка фотоэлектронных спектров 52
3.1.5. Электрохимические измерения 53
3.2. Вольамперометрическое исследование механизмов реакций на положительном электроде литий-кислородных ХИТ 54
3.2.1. Подготовка дисковых электродов 54
3.2.2. Обработка дисковых электродов (ІЛ2О2, КОг) 54
3.2.3. Сборка электрохимических ячеек 55
3.2.4. Электрохимические измерения 56
3.3. Испытания макетов литий-кислородных аккумуляторов. 57
3.3.1. Изготовление пористых электродов 57
3.3.2. Сборка электрохимических ячеек 58
3.3.3. Электрохимические измерения 59
3.4. Методы анализа материалов 59
4. Результаты и их обсуждение 61
4.1. Деградация и характеристики макетов ЛБА в ходе испытаний разряда/заряда на постоянном токе 61
4.2. Восстановление кислорода в системе с твердым электролитом и протекание побочных процессов
4.2.1. Реакции при восстановления кислорода на твердотельном электроде 64
4.2.2. Картирование роста продуктов реакции 72
4.2.3. Протекание побочных реакций на различных углеродных материалах. Влияние дефектов 73
4.2.4. Окисление продуктов реакции на твердотельном катоде 80
4.3. Окислительно-восстановительные реакции кислорода в системе с жидким электролитом 82
4.3.1. Обратимость процесса восстановления кислорода в апротонных литий-содержащих электролитах и побочные процессы 82
4.3.2. Влияние растворителя на процесс восстановления кислорода 84
4.3.3. Побочные реакции супероксид-анионов 86
4.3.4. Обратимость электродных процессов восстановления кислорода в жидком электролите 91
4.3.5. Кинетика протекания реакций на различных углеродных материалах в системе с жидким электролитом. Влияние дефектов 95
5. Выводы 101
Благодарности 102
Список цитируемой литературы
